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Ombres et lumière

2006, par Bertrand Posnic

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Mallette Ombres et lumière
Imaginé par : Loïc Poullain, Professeur Physique, Chimie et Technologie, IUFM Bretagne site de Saint-Brieuc
Principaux fournisseurs : Grandes surfaces, récupération
Thème : Le ciel et la Terre
Activités possibles : L'objectif est en tout premier lieu d'observer méthodiquement les phénomènes les plus quotidiens et d'engager les élèves dans une première démarche de construction d'un modèle scientifique.
Entamée au cycle 2, l'étude des ombres, est prolongée au cycle 3 avec notamment l'objectif de fournir une interprétation élémentaire des phases de la Lune et des éclipses.
Objectifs notionnels poursuivis : Ombres et lumière
- Constater qu'un objet opaque éclairé par une source de lumière présente une partie lumineuse et une partie sombre (ombre propre), et que la partie éclairée se présente sous différentes formes en fonction de la perspective sous laquelle elle est observée.
Mouvement apparent du soleil
- Être capable de représenter qualitativement la trajectoire apparente du Soleil dans le ciel et son évolution au fil de l'année.
- Savoir qu'elle est la plus courte à la date du solstice d'hiver et la plus longue à la date du solstice d'été.
- Savoir que, dans l'hémisphère nord, elle est parcourue de gauche à droite pour un observateur tourné vers le Soleil.
- Être capable de mettre en évidence, par une observation directe, que le Soleil n'apparaît pas et ne disparaît pas tous les jours à la même heure ; mettre en relation cette évolution avec celle du mouvement apparent du Soleil.
- Être capable d'exploiter un calendrier pour déterminer les caractéristiques de chaque saison et les dates (solstices, équinoxes) qui marquent le début de chacune d'entre elles.
La rotation de la Terre sur elle-même et ses conséquences
- À partir d'une modélisation matérielle élémentaire du système Terre - Soleil (une boule et une source de lumière), être capable d'examiner différentes hypothèses destinées à expliquer l'alternance des jours et des nuits et conclure qu'aucune observation familière ne permet de les départager entièrement.
- Savoir que la Terre tourne sur elle-même d'un tour en vingt-quatre heures.
- Être capable de retrouver le sens de rotation de la Terre sur elle-même à partir de l'observation du mouvement apparent du Soleil.
Cycle(s) : 3
Nombre d'élèves : 24
Contenu : axes en bois long. 125mm, balles de ping pong percées, blocs de polystyrène, boite de punaises ordinaires (7mm de longueur) punaises à tête plastique (10mm de longueur) ; boules de bois diam. 10mm, boules papier diam. 30mm, Boules polystyrène diam. 100mm représentant la Terre, clous long. 21mm, disques carton avec points cardinaux, fils électriques, lampes de poche avec verre translucide (un rectangle de papier calque est inséré dans le réflecteur) ; morceau de blu-tag ou patafix, pointes long. 42mm, supports de lampe 3,5V et lampes
Existence d'un protocole pédagogique : Voir protocole pédagogique à télécharger, Cf document d'application nouveaux programmes " Enseigner les sciences à l'école " p57 à 75.
Nombre d'outils du même type : 1
Outils liés : Boussoles et aimants, Cosmographe et observatoire du mouvement apparent du soleil (articles),
Remarques : Prévoir des piles 4,5 V
Fiche connaissance : n°17, 19 et 20

Protocole pédagogique à télécharger