ARTheque - STEF - ENS Cachan | Astronomie - Objectifs

ASTRONOMIE

OBJECTIFS

GROUPE DE TRAVAIL

de la Commission de Rén ov a t i on de l'Enseignemen t de la Physique

Laboratoire de physique de l'Ecole Norma l e Supérieur e 24, rue Lhomond Paris 50

Expé r imen t a t i on 1972-1973

GRILLE D' OBJE CTIF S

Da n s le cadr e de l 'e x p é r i mento t ion 197 2 -1 9 73,nou s vous proposo n s un -instrum ent de trav ai ~~ui doit pe r me t t r e d' h ar monis e r les objectifs péd a go giqu es des di f f ér ent s prof e s s eurs en vue de rendr e compa r abl e s l es résulta t s obtenu s par l e s enfa nts avec un gra nd nombre de maî t r e s différents.

C'est une grille +strict e ment ad a p té e au pré sent module ;811e ne recouvre donc pas l'ensemble des objectifs d'un enseignement de chimie, d' élect r oniqu e ou d' astro no mie. A fortiori ne recouvre- t-~ elle pas tout l ' é v e n t a i l des objectifs qui peuvent être visés dans un ens ei gn e ment scientifiqu e ou dans l ' é ducation d'un enfant

/ qui est un proce s sus à long t eTme .C'est pourquoi nous vous dem an-dons de nous aider à aff i ner cett e grille, à l a compl é t e r , et à l ' é tend relen y introduis ant les objectifs perso nnels que vous aurez concrètem ent pu atte i n d r e auprès de s en f an ts a u mo y e n de ce

) module •

+ Gr i l l e élabor ée à par t i r de la grille d'objectifs construite pa r l ' équipe des biologistes de

l'I.N.R.D.P.

dirigée par M. Host.

l . UTILISAT I ON DES LANG AGES f ONDAMENTAUX.

L.I LANGUE PARLEE FT ECR I TE .

par une le voca-Savo i r s'exp ri mer oralement en ut i l i sant

bula i r e couran t :

a) pour r éoond r e à une qu e stion posée , b) po u r t rad u i re une r éact i o n personn elle

que st ion per t i nente.

-

---,---Lan g ue pa r l é e Lll!L.lll Savo i r app liquer un me s s a ge oral à une action

AIRécept i on par ! .

l 'él ève 4

(compren~re un !L.1 1 2 Sa vo i r prendre des notes au cours d'un message oral me ss e gs o ral ) _...;!:...,,~ _ !

B

I

Emission par !L.113 l ' él ève ! (Expr essi on ora l e ! d 'u ne opini on , ! dl une obse rv a tion,! d ' une ex p é r i enc e ! . _

personn ell e). !

!L.114

! ! ! !

Savoir s ' e x p rimer de f açon ordo nnée et précise en ut i l i sant le voc abu l a ire scientifique appris

a) pour commun i quer une ob s e rv a tion ,

b) po ur répond re per t i n e mme nt à une que s t i o n posé e ,

c) pour expo s er une question étu d ié e .

Comp r e n dre un t e xte :

a ) en sac hant le traduire dans so n lang age pro p re, écrit ou parlé (p ar ex. pou r ses ca ma ra des ) ,

b) en sac han t r é pond re à des questio ns re l atives à des info r ma tio n s con t e nu e s dans le text e,

c) en sacha nt t r ad ui r e de s co n sign ~ s ou de s direc-t ives par des actes approp~i és .

Lanaue éc r i t e L.12

AI Récep t io n par l ' é l èv e (a n al y se

d'un texte)

!L.121 Lire correct e men t un texte (san s omettre des mots ! ou des portions de phrase).

,

-

- -- - - -- - - -

-

- -

-

_

.

! !L ,12 2 ! ! !

L. 1 2 3 Ex t rai r e se ul une inform a t i on d 'un texte

a ) en vue d' un travai l per son n el, b) pour r éaon d r e à une que s t i o n ,

c) en vue de l ' e xécut i o n d ' une ac t i o n .

!L.1 2 4

!

Opé r e r une synthèse des i nformat ions ex t r a i t es d' un

ou de plus ieurs text es r-eLat i f s t è un même suj et :

a ) pou r r épondre à des qu e s t i o n s de synth è se,

b ) pour condens er des textes, en fai re des r é s umés, c) pour commu niquer cet te synthè s e .

---~----

-gram m

a-- a--

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-L

. 1

26

Con

s t r uir e des

p

hr a s

e s

co

mpr éh e nsi ble s

e

t

tical e men t acce pt abl e s . ! , L.125 Or th ogra p h ier correc t e me nt . !_ -pa r

é

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r i t e ~

B

I

F.__mJ..-s SJ...on l ' élève (e x pres s i on

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I b i s

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~

L.lll Exécuter correcteMent une cons i gne du prof~sseu r.

L.114 c} faire un compte rendu de lecture de façon telle que l'auditoire

comprenne et soit intéressé (Thème 3 : lectures sur le modèle

planétaire).

L.123 a} Thème 3 : rechercher dans les documents des informations sur le

modèle planétaire du système solaire.

c} Exécuter une consigne d'expérimentation.

L.124 c} Thème 3 : rassembler les informations sur le modèle planétaire,

recueillies dans les documents.

!~L.127 Rédiger un texte suivant un plan logique.

!_---

!

! L.128 Rédiger un texte avec concision.

! L.2 LANGAGE MATHEMATIQUE. ---- ---~---~--L.2l Classes cltéquivalence. ! ! L. 211 ! ! ! !

Savoir utiliser le concept de classe d'équivalence .

a) effectuer une partition,

b) représenter graphiquement un classement par un

diagramme (diagramme de Venn ••• )

L.22 Relations

d'ordre.

L.221 Savoir utiliser le concept de relation d'ordre.

Utiliser un graphique pour en déduire un couple de

valeurs non mesurées (notion de continuité du

graphe, interprétation).

Traduire une application :

a) par un diagramme sagittal,

b) par un tableau cartésien,

c) par un graphique. L.23l L.232 ! ! ! ! ! !

---! ! ! !

!_---

--Applications. L.23

L.234 Savoir reconnaître et utiliser pour le calcul ,l a

proportionnalité de deux grandeurs.

Utiliser le concept de sens de variation : '

a) en déduisant du graphe des mesures le sens de

variation d-une variable par rapport è l'autre,,·

b) en le déduisant de la pente du graphique.

! ! L.233 ! ! !

!_---~---

--~----! ! ! ! ! ! !

,

, L.24 Opérati ons

! L.241 Reconnaître la nature de l'opération è effectuer

:

!

pour rés8udre, u~problème.

numériques.

L.242 Effectuer un calcul mental rapide pour apprécier

un ordre de grandeur.

L.243 Effec tu er correcte ment l e s cal culs par éc ri t .

2 bis

.

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-

- -- - - - - - .. ...,- - - ..- - ... - -

--Th~me 1 : calculer le temps de pose de la photo de l'ensemble des étoiles

à partir de la mesure de l'angle dont l'ensemble a tourné.

Th~me 2 : déterminer .l a distance à laquelle i l faut placer sur la maquette

les sph~res Terre et Lune à partir des rayons des sph~res et des distances réelles. Th~me 2 : déterminer la dimension d'un crat~re de la Lune à

partir de la mesure de la dimension correspondante sur une photographie.

Th~mes 1 et 2 cf L.234 (règle de trois).

Thème 2 Thème 5

calculer un ordre de grandeur de la distance Terre-Lune.

calculer l'ordre de grandeur de la durée de vie du Soleil si

le

L.3 DESSINS. MAQUETTES.

---~T---T~ ---L.31 De s s in. ! L.311 De s s i n er d' a pr ès na t u r e pour communi qu er une

! obse rva tion. !

!

L.32 Sch é ma san s ! L.321 Savo i r extraire une informati on d'un sc hém a .

convent ions n or - , ~----_---,

malis é e s. Le sc hé-l

ma défo r me sciem-! L.322 Eta b l i r un schéma re présentan t un monta ge expéri

-ment la r é a l i t é ! mental.

pour exprime r ,-'- _

su r

t

ou

t

des

relations. L.323 Savoir ~tab l ir un sché ma d'interprét ation d'une photographi e .

L. 3 3 Sch é ma

codé

L.331 Sav oir app l i quer un code donn é (soit co d er, soit dé coder).

L.332 Savoir crée r un code si mp l e .

L.351 Réa l i s e r une maquette.

L.342 Sav oir construire un e carte.

L.341 Savoir lire un plan ou une ca rt e : a) en vue d'une inte r pr ét ati on,

b) en vue d'une action. L.34 Plan et carte. ! ! ! ! !

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,

t. L.4 LANGAGE AUDI OVISUE L.

---

--- T--- ---

-

-L.41 ~na l'y"s e et · ·! L. 411 Rece vo i r correctement le messa ge tran s mi s :

! a) en do n na nt une interprétati o n du messag e au d i o

-utilisati on d u ! vi s uel,

lÎlê.?saqe _~l}_SLiQ.::' ! b ) en sachant r é p0ndre à des que stionS p0 r tan t sur

! l es i n formati ons t rans mi s es .

vi.ê.Y.,el. !

!

L.41 2 Ad o p t e r un e at ti t u de cri tique à l ' égard du document

étonnement è l ' égar d d'une cont radi c t i o n en t r e l 'expérie nce pe rson n el l e et l e messag e reçu .

A

3 bi s

...

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-

--

-

-

-

-

-Thème l : extraire de la ph o togr aphie complexe de l'ensemble des ét o i l e s de la Grande Ourse l a forme car actéristique de la constell ation.

Thè me l : reconnaître s u r l a carte du ciel nocturne les ét o i l e s les plus lumineuses, la taille du dis qu e représentatif éta n t d' autant plus grande que l ' étoile est pl us lumineuse.

Thème l : passer de trois à deux dimersions en indiquant les positions du Soleil sur une sphère de verre •

..

Thème 3 {a} : déterminer sur la carte ~~ héliocentrique les planètes

visibles de la Terre tel jour.

Thème l {b} : utiliser une car te du ciel nocturne pour construire sa

pro~re carte du ciel nocturne simplifi ée.

Thème l : construire une carte du ciel nocturne en utilisant les coordon-nées polaires et un tableau de mesures.

Thème l :

Pl

ace

~sur

la sph ère de verre la pos i t i on du So le i l par rapport

à l a Terre, toutes l es heures.

Thè me 2 : construire ,u n e maque t t e de l'ensemble Terre-Lune en plaçant les àeux sphères à distance convenable.

'"

- - - - _ _ _ _ _ _ 4--.- '' ' - _ _ _ ~

a} Thème 1 : voir que, pendant la photographie du ciel no c t u r n e , les étoiles ont t o u.rné ,

Thème l : l a carte du ciel nocturne tourne alors qu ' u n e obser vation

i ns t antan ée du ciel ne fait pa s appar a î tre de mouvement . Thème 1 : sur

la ph oto g raphi e de l Q Gr a nd e Ou rs e on ne di s t i ngue d'abord pa s la forme schématique qu ' o n at t e n d ait {complexité des cons t ellations}.

I I .

M

ET HODE

EXP

ERI MENTALE.

-M. l

O

BSE RVAT I ON.

M.112 Avoir l e goOt de faire des observations par soi-m@me en dehors de la classe.

M.lll Etre cap able de ren d r e co mpte d'~n e observ a t ion

faite sp o nta némé nt en de hor s de l a clas s e :

a) exis tence ou dfroule men t d'un phénomè n e ,

b) lien entre deux phéno mèn es.

! M.ll Observati on f ! ! ! ! !

-! ! ! ! --_._-~----_._--

---M.122 Observer le lien en t r e deu x phénomènes;

M.123 Remarquer tous l e s aspects d'une s i tuation.

M.121 Percevoir l'apparition ou l'évolution d'un ph

éno-mène. ! f ! ! ! !

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---! ! !

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-! ! ! ! ! organisée. f M.13 Coo rd{nation! -

--

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-

-

-

--! ! ! !

M~131 Réali ser une synthèse d'obse rvations

éventuelle ment r é alisées à l'aide de

différentes.

distinctes,

techniq u e s

M.2

E

MIS SI ON

D'

HY POT HE5ES .

! !:h_21~~s~ion

et

f î"1.21 1

.!:'.iil

i_~_El

t

i ~~l.v.PŒ tll~~_~(ém ission ! d'hy pothèse s sou s ! une forme:do n~ aDt! pr ise à l ' expér i - f r-1~ Z1? mentat i o n ou à - ! •L!..QJ!.S.~_;.D@_ti.9.rtc<}:;.:_=.L.... _ 1

Recher cher l e s facteu rs pouvant agi r s u r l e phéno

-mène ob s e rv é et él im i ner ceu x qui sont en dehors

du sys t è m-e.

Eme t t re une hYr o t h~se sur l ' ac t i o n de l'un de ces

f ac teur s .

_ •• •• 0 •_ _• • .0 .__ •_ _ •

M.213 Etre cap able d ' utiliser une Il y p o th~~ c pour ~r6dire

un r 6euIt at d 1(~~<p,s.l i enec 0 u d '0 bé)C T'JS t ion Cl~Ji

cons t i t u er a un t est de l 'hypoth è s e .

A

4 bis

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.

Thè me 3 : r a pport er l'infor mat io n "la Lun e se dépl ace par rappo r t aux

é to i les" "à pro p0 s d u m0 dè l e p l a n é taire.

Thème l observer de temps en t em p s ou r éguli èrement le ciel nocturne •

.

'

Thème l : s'ape rcevoir que la carte du ciel nocturne plac ée dans la classe tourne.

Thème 1 observer le mouvemen t apparent du Soleil à l'aide de l'ombre

d'un b~ton.

Thème 1 : remarquer tous les aspects de la carte du ciel : points doubles, disques de t a i l les dif féren tes ••• Th ème l : remar quer qu e la Lune et les autres planètes ne sont pa s r ep r ésent ées sur la cart e du ciel (on ne

re-repré~en te que ce qui est f i x e ) . Thè me 2 : remarquer que les photos de la

Lune pr i s e s de la Terre prés ente nt toujours l a mê me face.

Thème 1 : relier le mouvement apparent du Soleil au mouvement de l'ensemble des étoiles.•

-

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-

--Thème 2 : à propos de l'observation des phases de la Lune, retenir l'hypothèse d'un mouvement de la Lune.

Thème l : à partir de l'hypothèse "la Terre t o u r n e sur elle-mêm e"~déduite du mouvement apparent du Soleil, prédire la rotation de l'ensemble du ciel nocturne.

~

EXPERI

MENTATION.

---

. .

M.31

Concep~i~~

t

Il

éa r .i9.!:J..ê.-QQ Q.!:incipe~

l'expérieilce.

!

!

M.311

! ! ! !

Séparer les variables, c'est-à-dire éliminer

l'action

d~s

facteurs

.

autres

qu~

celui que l'on a

retenu

à

titre d'hypothèse

afin~~evérifier

cette

hypot

h èse.

M.322 Manipuler avec m

é t hode.

M.321 Résoudre les probl

èmes

techniques posés par la

réalis

a tion.

f:'l.32 Exécution

~ltexrrérience. ! ! ! ! !

!

---'----! ! ! ! ! !

_----.---

---!

! M~323

Manipuler avec soin ou précaution.

!

M.325 Savoir attendre, 8tre patient.

M

.324

Tran

sc rire

fid

éle ment

les résultats obt

enus.

M

. 3 2 6 V

éri fi er

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e x p érl e nc e

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p ro ductible.

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-

_._-_._--Thème' 1 : prendre l'initiative d'une mé thode de mesu re du temps mis par la carte du ciel pour f aire un t o u r .

---~---,.

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-

_

.

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.

'

-

- - ---- _

.

-

-

'.

_----Thè me 1 not er les posi tion s du so l e i l a ux diff é r en t e s heur es de la

journ6e (dans l ' exp érience ut i l i s ant' l'omb~e d'un baton ou la sphèr e de

'lerre~

-

-

-_

.

_

- --

- - -

-

- -

,

-

-

-

-

-PIncer correc t e me nt la r ègle graduée et l e rap p o r t e ur pou r les mesures

de longu eu rs et d' a n gl e s.

- --~---~-~---~.._~~_..

-

.

Thè me l : rep érer le mn uvemen t app ar ent du Sole i l sur pap i e r hé l i os 8nsi bl~

Thème

2 :

ut i l i ser l a méthod e d~ triangul a t i on pour mesure r l a di s t 8 nC?

de la Terre à la Lune.

~---_._--- ._-_._---_. _--~---,_. ~ ~, ._-~ -_.-•..~. .

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Th~ m e 1 l es résult a t s obtenus par l e s élè ve s de l a cla s se pour l a me Gl!~~

de l ' an gl e de rotation d 'u ne 6to i l e so nt dispers~ s aut our d ' un e val c u=

moyenne .

M.4 ANALYSE ET INTERPRETATIO N DES RES ULTATS .

M.4l2 Utiliser les résultats obtenus pour dégager des relations opératoires, des lois, émettre des hypothèses.

résultats.

---T---

---M.4l Ana l y s e des ! M.4ll Reconnaître si l ' hy po thèse de départ est confirmée ! ou non par les r ésultats.

!

!

-! !

,

! !

,

! ! !

,---

---!

! M.422 Utiliser les lois et les relations opératoires ! pour prévoir des ordres de grandeurs.

!

M.42 Interpr§~~ t ~l M.42l Interpréter l'expérience en fonction des

connais-tation et exten~:! sances antérieures. sion des résultats (qualitatifs et quantitatifs). M. 4 3 Maî t r i s e de l'ensemble de la

M.43l Retrouver la succession des étapes suivies cours de l'expérience.

au

M.432 Imaginer de nouvelles expériences per mettant de compléter celles qui ont été réalisées.

M.433 dé marche e >çpéri-mentale. ! ! ! ! _ -! ! ! !

-

- - - - -- - - --- -- -- - -- - -- --

-

- - - _

.

_

-Imaginer et réaliser complètement .un e expérience dans le cadre d'un travail indépendant de l ' é lève.

A

6 bis

.

....

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Thè rn e l : a yan t mes u ré l ' a n 9.1e don:i:-: a t 0 urn?;···c Fîà-éu n- ë-·c-és E r t 0lTë~s-·--· - _.__..

._-pendant la prise de vue du ciel nocturne, en déduire quci, par rapport

~ la Terre, l'ensemble des 6toiles tourne de façon solidaire. Thème 2

connaissances sur la Lune. Thème 4 : de l'expérience r éalis6e avec le

marqueur de temps, déduire que toun~les corps tombent de la même

manière guelle que

_'--

soit leur masSe.

_-

_.

_--

_{_}

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_{_- -- -- -_}

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Thème 1 : réaliser seul en dehors de l'école un travail d'observation et

de repérage des positions du Soleil, dont l'idée est donnée par le mattre