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Atelier "astronomie, observons la Lune"
Article - Cycle 3 - Astronomie -

Cette séance est une adaptation du module Gallilarium, les observations de la Lune.

Lors de la fête de la science 2011, nous avons utilisé une projection à 180° sous un dôme gonflable, mais le logiciel Stellarium s’utilise très bien avec un vidéoprojecteur et un mur blanc. Avant de se lancer, il est utile de lire le guide de démarrage rapide de Stellarium.

Le fait de la présenter à plusieurs reprises (32 séances sur une semaine !) a permis d’affiner le discours et de déjouer les pièges conceptuels.

Nous avons choisi de ne pas trop compter sur les représentations a priori des élèves et d’éviter les questions trop ouvertes.

Notation : en gras les questions du présentateur, en italique les réponses attendues.

NB : un pointeur laser est utile pour permettre aux élèves de montrer un point de l’image en évitant une fausse manœuvre.

Présentation Retour à la table des matières

Le logiciel Stellarium se lance à l’heure réelle et affiche donc un paysage de journée. On peut régler la position de départ par défaut selon la ville où l’on se trouve (ici, Blois). Par contre, il est utile d’insister sur le fait qu’il s’agit bien d’une simulation (le paysage affiché n’est pas le paysage réel).

Nous attendrons donc qu’il fasse nuit en utilisant la fonction "accélération du temps" jusqu’à ce que le soleil ait disparu derrière l’horizon (éviter le terme "se couche").

Revenir à l’écoulement normal du temps.

Choisir une étoile quelconque (un clic) , la verrouiller (touche "espace") et zoomer (Ctrl + molette de la souris).

Zoomer sur deux autres étoiles pour vérifier.

La Lune Retour à la table des matières

On peut alors confier la souris ou le pointeur laser à un élève avec mission de proposer un point qui pourrait être la Lune.

Verrouiller la Lune (touche "espace") et zoomer (Ctrl + molette de la souris).

Demander aux élèves de décrire ce qu’ils voient :

Accélérer le temps (dire à voix haute les heures) jusqu’à trois heures du matin environ (éviter d’attendre le lever du jour).

On peut donc constater que l’apparence de la Lune ne change pas au cours d’une nuit.

Ouvrir le panneau "pendule" (barre d’outil verticale) et avancer de 24 h en 24 h. Constater que la Lune, nuit après nuit, prend diverses apparences (pleine Lune, croissant) et peut parfois être invisible (nouvelle Lune).

Modélisation Retour à la table des matières

A ce stade, la question "Pourquoi la Lune n’a pas toujours la même apparence ?" amène souvent la réponse "parce qu’il y a des nuages devant". Il ne faut donc la poser que si l’on peut trouver une observation qui fasse la différence entre "phase" et "nuages". A ce sujet, Stellarium ne va pas nous aider car les nuages ne sont pas modélisés.

On peut aussi quitter Stellarium pour une boule de polystyrène et une lampe de poche afin de tenter de recréer les différentes phases de la Lune :

Allons sur la Lune Retour à la table des matières

Il peut être utile pour la beauté de la démonstration de choisir une date d’observation où, vu de la Terre, la Lune est montante.

Ensuite, dans la fenêtre de positionnement, se placer sur la Lune. Dans la fenêtre "configuration du ciel et de la vision", choisir le paysage "moon". Afficher le paysage et cacher l’atmosphère.

Dans cette configuration, il fait nuit sur la Lune et le paysage est plongé dans l’obscurité.

Accélérer le temps pour voir apparaître le Soleil et voir le paysage s’éclairer.

A ce stade, plusieurs questions peuvent être posées.

Zoomer sur la Terre. Désigner une région obscure de la Terre.

(On peut faire un zoom arrière pour vérifier.)

Accélérer légèrement le temps pour constater la rotation.

Afficher l’outil Date et avancer le temps de 24h et 24h pour découvrir les diverses phases de la Terre (croissant, pleine Terre, nouvelle Terre...).

Le jour et la nuit Retour à la table des matières

En gardant une échelle de temps un peu accélérée, choisir une date où la Terre est au trois-quart éclairée, repérer quelques pays puis verbaliser la durée de la journée pour un habitant du pays concerné (suivre le pays avec le pointeur laser).

Cette dernière observation permet de faire la liaison avec la séance "La durée du jour et les saisons".

Réinvestissement Retour à la table des matières

Avec une lampe de poche et des boules de polystyrène, tenter de modéliser le système Soleil-Terre-Lune.

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Soleil-Terre-Lune
- Auteur(s): François Barillon Ecrire à l'auteur
- publié le jeudi17 novembre 2011.
 
- Mots-clés: Article - Astronomie - Cycle 3
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