Le ciel et la Terre Le mouvement de la Terre autour du soleil : III. La Terre est ronde Séance 1 : Horizontale et verticale Séance 2 : Les constatations d Eratosthène Séance 3 : Les verticales à l échelle de la Terre se coupent au centre de la Terre Séance 4 : Scénario d évaluation La terre est ronde Groupe Départemental Sciences 34 / A partir des travaux d Hélène Merle et Alexandre Nicolas / Mise à jour 2014
Connaissances : Connaître les notions de verticale et d horizontale. Savoir que localement les objets tombent suivant des verticales. Titre de la séquence : La Terre est ronde. Séance n 1 : Horizontale et verticale Niveau : Cycle 3 Matériel : - collectif : bassine d eau, une grande équerre, un fil à plomb, un niveau à eau - de groupe : fils, bouteille d eau colorée - individuel : une équerre Entretien de départ : Demander aux enfants de montrer des lignes verticales et horizontales que l on peut voir à l intérieur de la classe. (inscrire les mots au tableau) Groupe ou Observation de la surface libre d un liquide contenu dans un récipient. Elle est horizontale même si on incline la bouteille. On vérifie avec un niveau à eau. Suspendre plusieurs objets lourds en différents endroits de la classe. Ils prennent tous la même direction. Cette direction commune est appelée verticale. On utilise le fil à plomb pour vérifier la verticale. Observation d une expérience collective au tableau : Un enfant tient un fil à plomb dans une bassine remplie d eau. La surface de l eau et le fil à plomb se croisent en angle droit. Les enfants désignent la verticale puis l horizontale. - Que remarquez-vous? L horizontale et la verticale ont une position précise l une par rapport à l autre. - Laquelle? Notion de perpendicularité (hypothèse). Utilisation de l équerre. Un enfant vient vérifier au tableau. Trace écrite : La direction du fil à plomb indique la verticale. Elle est perpendiculaire à l horizontale.
Connaissances : Savoir que la Terre est ronde. Capacités : Titre de la séquence : La Terre est ronde. Séance n 2 : Les constatations d Eratosthène. Niveau : Cycle 3 Matériel : - collectif : - de groupe : pâte à fixer ou scotch, 1 lampe électrique, une carte d Egypte, 2 clous. - individuel : texte sur la rotondité de la Terre (Tavernier CM page 90), texte d Eratosthène Doc 5. Entretien de départ : Rappel de la séance sur la découverte de la verticale et l horizontale. Si on continue à tracer une horizontale, on obtient une surface plane : la Terre est-elle plate? Lecture de textes anciens (Tavernier CM pages 90 et 91, Babylone et Chine). Aujourd hui tout le monde sait que la Terre est ronde. On va essayer de le démontrer. 15 à 20 min et groupe Distribution du texte d Eratosthène. Lecture individuelle. Distribution de la carte d Egypte. Faire coller la carte sur un support cartonné souple (chemise cartonnée). Comment faire pour obtenir les mêmes résultats qu Eratosthène en plaçant 2 clous sur Syène et Alexandrie? Les enfants manipulent avec une lampe électrique. Ils sont obligés de courber la carte. Confrontation des manipulations faites par les groupes. La Terre est sphérique. Schématisation des expériences. Avec une Terre plate on a soit 2 ombres identiques soit aucune ombre. Avec une Terre sphérique on peut avoir aucune ombre à Syène et une ombre à Alexandrie. 20 min Exploitation des schémas en commençant par les schémas «Terre plate» pour en déduire le parallélisme des rayons solaires. Travail sur les schémas «Terre sphérique» pour en déduire que les verticales ne sont pas parallèles entre elles mais concourantes au centre de la Terre.
L expérience d Ératosthène Au III ème siècle avant Jésus-Christ à Alexandrie en Égypte, vivait un homme du nom d Ératosthène. Il dirigeait la grande bibliothèque d Alexandrie, et c est là qu un jour un papyrus attira son attention sur un nouveau sujet. Il y lut qu à Syène, ville frontière du sud, le 21 juin à midi, un bâton planté à la verticale ne jetait pas d ombre. Tout autre que lui aurait négligé cette observation. Mais Ératosthène était un esprit scientifique, et en réfléchissant sur cette apparente banalité, il changea le monde ; car il eut la présence d esprit de vérifier si, autour de midi, le 21 juin, à Alexandrie, un bâton vertical jetait une ombre. L expérience fut positive. L expérience d Ératosthène Au III ème siècle avant Jésus-Christ à Alexandrie en Égypte, vivait un homme du nom d Ératosthène. Il dirigeait la grande bibliothèque d Alexandrie, et c est là qu un jour un papyrus attira son attention sur un nouveau sujet. Il y lut qu à Syène, ville frontière du sud, le 21 juin à midi, un bâton planté à la verticale ne jetait pas d ombre. Tout autre que lui aurait négligé cette observation. Mais Ératosthène était un esprit scientifique, et en réfléchissant sur cette apparente banalité, il changea le monde ; car il eut la présence d esprit de vérifier si, autour de midi, le 21 juin, à Alexandrie, un bâton vertical jetait une ombre. L expérience fut positive.
Connaissances : Savoir que la Terre est ronde, les verticales ne sont pas parallèles et se coupent au centre de la Terre. Capacités : Titre de la séquence : A chacun sa verticale. Séance n 3 : Les verticales à l échelle de la Terre se coupent au centre de la Terre. Matériel : - collectif : - de groupe : 1 ballon, 3 personnages, pâte à fixer, une photocopie d un pommier. - individuel : texte Tavernier CM «à chacun sa verticale» page 91. Niveau : Cycle 3 Entretien de départ : Rappel de la séance sur la découverte de la verticale et l horizontale. Groupe Placer vos personnages à 3 endroits différents du globe qui représente la Terre. Où passe la verticale de chaque personnage? Manipulation. Représenter votre manipulation sur une feuille de groupe. Prolongez les verticales de chaque personnage. Distribution de l image du pommier. Les pommes tombent. Tracer les verticales. Affichage du travail des groupes. Vérifions que les personnages sont bien droits. Voir que les verticales semblent converger vers un seul point. Comparaison avec le dessin du pommier. Les verticales sont toutes parallèles. A l échelle de la Terre, cette propriété n est plus valable. Le bas d un lieu est sur une droite orientée vers le centre de la Terre. Le haut d un lieu est dans la direction opposée. Lecture du texte «A chacun sa verticale» Tavernier CM. Trace écrite : La Terre est sphérique. Quel que soit le lieu à la surface de la Terre, chaque objet tombe suivant la direction verticale. A l échelle du globe, les verticales ne sont pas parallèles, mais se coupent au centre de la Terre.