Les saisons et le mouvement du soleil
Pourquoi les saisons se succèdent-elles au fil de l'année ? Les élèves de cycle 3 suivent le mouvement apparent du soleil et mesurent sa direction et sa hauteur avec l'outil Orientation de FizziQ Junior.
Activité pour FizziQ Junior · Cycle 3
Ouvrez l'application FizziQ Junior, allez dans « Activités » et saisissez le code ci-contre (ou scannez le QR code correspondant) pour télécharger cette activité dans le cahier d'expériences.
Description détaillée
Les élèves observent, à l'aide de l'ombre d'un bâton planté dans le sol, comment la position du soleil dans le ciel change au cours d'une journée. Ils apprennent à relier la hauteur du soleil et la durée du jour à l'alternance des saisons, et à écarter l'idée fausse selon laquelle les saisons seraient dues à la distance entre la Terre et le Soleil. Avec FizziQ Junior, ils utilisent l'outil « Orientation » pour relever l'azimut et la hauteur angulaire du soleil et consigner leurs mesures dans le cahier d'expériences.
Objectifs pédagogiques
- Observer et décrire le mouvement apparent du soleil au cours d'une journée.
- Mesurer la direction (azimut) et la hauteur angulaire du soleil à différents moments avec l'outil « Orientation » de FizziQ Junior.
- Relier la variation de la hauteur du soleil et de la durée du jour aux saisons.
- Comprendre que les saisons sont dues à l'inclinaison de l'axe de la Terre, et non à une variation de la distance Terre-Soleil.
Concepts scientifiques
Instruments et capteurs
Instruments scientifiques
- Orientation (FizziQ Junior)
Capteurs
- Magnétomètre
- Accéléromètre
Fonctionnalités FizziQ
- Cahier d'expériences — consigner les observations, les relevés d'azimut et de hauteur, et les conclusions
- Ouverture par code / QR code — télécharger l'activité dans FizziQ Junior avec le code EDTLEGAA
Matériel nécessaire
- Tablette avec l'application FizziQ Junior
- Un bâton ou un piquet planté verticalement dans un espace extérieur dégagé et ensoleillé
- De la craie ou des piquets pour marquer la position de l'ombre
- Cahier d'expériences FizziQ Junior
Protocole expérimental
Présentation du défi (10 min) : pourquoi le soleil semble-t-il changer de place dans le ciel, et pourquoi les journées ne durent-elles pas toujours aussi longtemps ? Recueille les représentations initiales des élèves.
Mise en place du repère (10 min) : planter un bâton bien vertical dans la cour, en plein soleil, et marquer la direction de son ombre au sol.
Prise en main de FizziQ Junior : créer un cahier d'expériences, puis ouvrir l'activité avec le code EDTLEGAA (ou le QR code).
Mesures avec l'outil « Orientation » (au fil de la journée) : à plusieurs moments (matin, midi, après-midi), viser la direction de l'ombre du bâton avec la tablette pour relever l'azimut, puis viser l'horizon dans la direction du soleil pour estimer sa hauteur angulaire, sans jamais pointer la tablette directement vers le soleil ni le regarder en face.
Mise en commun (20 min) : reporter les mesures sur un même schéma ou tableau, comparer l'évolution de la direction et de la hauteur du soleil au cours de la journée.
Conclusion (15 min) : relier la hauteur du soleil et la durée du jour à l'inclinaison de l'axe de la Terre, et expliquer ainsi l'origine des saisons.
Explications scientifiques
Les saisons ne sont pas dues à une variation de la distance entre la Terre et le Soleil, mais à l'inclinaison de l'axe de rotation de la Terre (environ 23,5°) par rapport au plan de son orbite. Selon la période de l'année, un hémisphère reçoit la lumière du soleil plus ou moins directement, ce qui fait varier la hauteur apparente du soleil dans le ciel et la durée du jour. Le suivi de l'ombre d'un bâton (méthode du gnomon) permet de matérialiser simplement ce mouvement apparent du soleil.
Ressource : Débuter avec FizziQ Junior.
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