[PDF] Le système solaire à léchelle

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Compétences visées :

Sciences : Astronomie

) Savoir que la Terre, vue du Soleil, décrit une trajectoire qui est pratiquement un cercle centré sur celui-ci et que, de même, les trajectoires des planètes autour du Soleil sont assimilables à des cercles centrés sur le Soleil ; ) Savoir que la Lune tourne autour de la Terre ; ) Connaître le nom des planètes faisant partie du système solaire ; ) (PUH ŃMSMNOH GH UpMOLVHU XQH UHSUpVHQPMPLRQ j O·pŃOHOOH des dimensions des planètes ; des dimensions des orbites.

Résolution de problème

) Résoudre des problèmes relevant de la proportionnalité, en utilisant des raisonnements

personnels appropriés (dont des problèmes relatifs, aux échelles, et aux conversions

G·XQLPpV ;

) Savoir résoudre un problème de la vie courante et des problèmes de reproduction ou de construction de configurations géométriques diverses mobilisant la connaissance des figures usuelles ;

) Utiliser un tableau ou la " règle de trois » dans des situations très simples de

proportionnalité.

Géométrie

) Connaître le vocabulaire spécifique : côté, sommet, diagonale, axe de symétrie, centre,

rayon, diamètre. ) Savoir utiliser des instruments de géométrie : règle, compas, décamètre ) Utiliser à bon escient le vocabulaire : sphère, diamètre, rayon ; ) Réaliser, dans des cas simples, des agrandissements ou des réductions.

Les nombres décimaux

) Savoir utiliser et comparer des nombres décimaux dans une situation donnée ; ) Savoir se repérer sur une droite graduée pour placer des nombres décimaux.

Géographie

) Utiliser une carte ou un plan pour situer un objet, anticiper ou réaliser un déplacement,

évaluer une distance.

D·après une idée originale d·Alain Robert Animation RAR Circonscription de Roubaix-Hem IA du Nord

3±“—‡...‡ †ǯƒ"""‡-‹••ƒ‰‡ :

PREREQUIS

Pour permettre aux élèves de mieux connaître le système solaire, prévoir un

PHPSV GH UHŃOHUŃOH GRŃXPHQPMLUH SRXU OM UpMOLVMPLRQ GH ŃMUPHV G·LGHQPLPp GHV planètes. SEANCE 1 : QU'EST-CE QU'UNE MAQUETTE DU SYSTEME SOLAIRE? F·HVP XQH UHSUpVHQPMPLRQ GX V\VPqPH VROMLUH en plus petit. " 4X·HVP-ce qX·LO QRXV IMXP SRXU ŃHOM ? Comment peut-on faire, à votre avis, pour représenter les planètes et le Soleil? - on peut prendre des balles, - on peut prendre du papier, faire des boules et peindre avec les couleurs - on peut prendre des billes, - on peut mettre des piques pour les faire tenir. ». Collecter divers objets sphériques : des billes, des perles, les pois secs, des NMOOHV pSLQJOHV j PrPH"" SUpSMUHU XQ VPRŃN G·RNÓHPV VSOpULTXHVB

Expliquer ce que veut dire j O·pŃOHOOHB

" Il faut garder les proportions Ń·HVP-à-dire, ce qui est petit doit rester petit par rapport à ce qui est grand. » Visionnage du document " F·HVP SMV 6RUŃLHU : Le système solaire »

Travailler la prise de notes.

Remplir le questionnaire associé à la vidéo. Animation RAR Circonscription de Roubaix-Hem IA du Nord SEANCE 2 : FABRICATION DES PLANETES, RECHERCHE SUR LA MESURE DES DIAMETRES. Matériel : une photo du soleil mesurant 32,7 cm de diamètre (cf annexe)

1ère étape : Discussion collective

Rappel : la Terre est 100 fois plus petite que le Soleil. " F·HVP-à-GLUH TXH VL O·Rn prend la grande règle jaune qui fait un mètre, ou 100 ŃP SRXU IMLUH OH 6ROHLO OM 7HUUH 100 IRLV SOXV SHPLPH PHVXUH" 1 ŃPB 9RXV YR\H] la différence de taille entre le Soleil et la Terre ! Nous allons prendre comme soleil celui affiché au tableau : Le soleil mesure ici 327 mm de diamètre. (Échelle choisie : 1/4250000000) Il faut quelque chose de 100 fois plus petit pour faire la Terre. Calculez OM PMLOOH GH OM VSOqUH TX·LO IMXP ŃORLVLU SRXU UHSUpVHQPHU OM 7HUUH ».

Elle doit faire 3,2 mm de diamètre.

Diamètres des autres planètes j O·pŃOHOOH ŃORLVLH :

Mercure : 1,15 mm

Vénus : 2,85 mm

Terre : 3,2 mm

Mars : 1,6 mm

Jupiter : 33,7 mm

Saturne : 28,2 mm

Uranus : 12,3 mm

Neptune : 11,9 mm

2ème étape : Situation de recherche (travail en groupe)

Que peut-on prendre pour représenter le Soleil, la Terre, et les autres planètes ? - Trier les sphères collectées par taille, - 7URXYHU XQ PR\HQ GH PHVXUHU OH GLMPqPUH G·XQH VSOqUH - Apparenter les sphères avec les planètes, - 5MQJHU OHV VSOqUHV ŃORLVLHV GMQV O·RUGUH Sar rapport au Soleil. et de travailler sur les ordres de grandeur. Il est difficile de trouver des objets qui aient le bon diamètre. Faire un appariement approximatif dans un premier temps. Animation RAR Circonscription de Roubaix-Hem IA du Nord

3ème étape : Mise en commun

Les planètes peuvent être associées par paires, certaines ont approximativement le même diamètre :

Vénus- la Terre

Mercure- Mars

Jupiter- Saturne

Uranus- Neptune

4ème étape : Comment fabriquer les planètes pour que les diamètres

soient respectés ? Comment fabriquer Mercure sachant que son diamètre est de 1,15 mm ? Matériel: pied à coulisse, pâte à modeler et un tableau de conversion. Même question pour toutes les autres planètes. (Les planètes peuvent être réalisées en fonction de leur couleur réelle.) Animation RAR Circonscription de Roubaix-Hem IA du Nord

SEANCE 3 : FABRICATION DU SOLEIL

Matériel: un ballon de basket, du grillage à poule et du papier mâché. Comment fabriquer une sphère de 32,7 cm de diamètre ? Engager une discussion sur la manière dont on pourrait mesurer le

GLMPqPUH G·XQH VSOqUHB

" On pourrait utiliser le compas du tableau ?

2XL PMLV ŃH Q·HVP SMV PRXP j IMLP ŃRUUHŃPH ŃRPPH PHVXUH

Et si on mettait le ballon entre deux livres ?

Ensuite on mesure la distance entre les deux livres ! Mesurer le diamètre du ballon choisit, et calculer ce qui manque pour arriver

à un diamètre de 32,7 cm.

$ O·MLGH GH ŃRXŃOHV VXŃŃHVVLYH GH SMSLHU PkŃOp MJUMQGLU OH NMOORQ ÓXVTX·j arriver au bon diamètre. Animation RAR Circonscription de Roubaix-Hem IA du Nord SEANCE 4 : COMMENT POSITIONNER LES PLANETES PAR RAPPORT AU SOLEIL ? Comment les placer par rapport au soleil, et les unes par rapport aux autres ? Afficher les cartes G·LGHQPLPpV GHV SOMQqPHV ou afficher un tableau reprenant les distances au soleil des planètes. " Peut-on utiliser les vrais distances entre les planètes ? - 1RQ Ń·HVP XQH PMTXHPPH ŃH VHUM SOXV SHPLP ! - Alors il faut recalculer les distances, - Oui : il faut aussi PHPPUH j O·pŃOHOOH les distances planètes/soleil. » Lien avec une séance de mathématiques sur la règle de trois. Les élèves calculent eux-PrPHV OHV GLVPMQŃHV j O·pŃOHOOH RX OH PMNOHMX SHXP OHXU rPUH donné.

1ère étape : Situation de recherche (seul ou par 2)

Comment SOMŃHU j O·pŃOHOOH OM SUHPLqUH SOMQqPH : Mercure ?

Distance calculée : 13 m 72

Matériel disponible : Règles, décimètres, mètres, décamètres, ficelle et papier (ou bandes de papier prédécoupées)

2ème étape : Mise en commun

Comparaison des résultats trouvés dans les différents groupes puis vérification HQ ŃROOHŃPLI j O·MLGH G·XQ GpŃMPqPUHB

Astre Diamètre à

Objet choisi

pour la modélisation

Distance au soleil

Distance par

rapport à la précédente planète

Soleil 327 mm - -

Mercure 1,15 mm 13,72 m 13,72 m

Venus 2,85 mm 25,33 m 11,61 m

Terre 3,27 mm 35,19 m 9,86 m

Mars 1,6 mm 53,48 m 18,29 m

Jupiter 33,7 mm 182,95 m 129,47 m

Saturne 28,2 mm 335,65 m 152,7 m

Uranus 12,3 mm 674,82 m 339,17 m

Neptune 11,9 mm 1057,6 m 382,78 m

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3ème étape : Les trois autres planètes

Dans la cour de récréation, utiliser le décamètre pour placer les trois autres planètes (Vénus, Terre, Mars)

4ème étape : Comment placer les 4 dernières planètes ?

IHV 4 GHUQLqUHV SOMQqPHV VHURQP G·MNRUG SOMŃpHV VXU XQ SOMQ (ville ou terrain de

IRRP"VHORQ OHV SRVVLNLOLPpV.

Choisir le trajet sur lequel seront placées les planètes en essayant de les aligner au maximum. ILUH O·pŃOHOOH GX SOMQ HP NLHQ H[SOLTXHU ŃH TX·HOOH VLJQLILH : 1cm = _______ m. Rappel sur les orbites des planètes : elles sont circulaires avec le Soleil en son centre. Ensuite prendre un point de départ pour placer le soleil O·pŃROH SMU H[HPSOH, et demander aux élèves de placer les planètes par rapport au soleil en respectant les distances qui ont été calculées.

Exemple de réalisation :

Animation RAR Circonscription de Roubaix-Hem IA du Nord " On sait que 2,5cm = 500m, comment placer les dernières planètes sachant que : - Jupiter est à 182, 95 m - Saturne est à 335, 65 m - Uranus est 674, 82 m - Neptune à 1057, 6 m "GX 6ROHLO ? »

SEANCE 5 : FABRICATION D'UN HECTOMETRE

Comment allons-nous faire pour placer des planètes qui sont à plus de 100 mètres du Soleil? Matériel: Une bobine de ficelle et des décamètres, des étiquettes autocollantes. " - On va utiliser le décamètre - Oui mais dans 182 mètres combien y a-t-il de décamètres ? - Il y en a 18 ! Il faudrait reporter 18 fois le décamètre !!!!! - Ca va être long ! - Savez-YRXV ŃH TX·HVP XQ +HŃPRPqPUH ? - 8Q OHŃPRPqPUH Ń·Hst 100 mètres.

Le Soleil sert de point de départ.

SEANCE 6 : POSITIONNEMENT DES PLANETES SUR L'HECTOMETRE Comment placer les quatre premières planètes VMŃOMQP TXH "B - Mercure est à 13,72 m - Vénus est à 25,33 m - La Terre est à 35, 19 m - Mars est à 53,48 m "BGX 6ROHLO ? Animation RAR Circonscription de Roubaix-Hem IA du Nord SEANCE 7 : MARQUAGE AU SOL DE L'EMPLACEMENT DES PLANETES en réel les positions des planètes. Ils se rendent ainsi compte des distances gigantesques qui séparent les planètes les unes des autres et du Soleil.quotesdbs_dbs16.pdfusesText_22

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