- Cycle 3
- Cycle 4
- préparation pédagogique
- démarche pédagogique
- enseignant
- classe
La Terre est ronde
| Référence au socle commun de connaissances, de compétences et de culture |
| Domaine 1.3 : Les langages mathématiques, scientifiques et technologiques. - Interpréter des résultats et en tirer des conclusions Domaine 3 : La formation de la personne et du citoyen. - Distinguer ce qui relève d’une croyance ou d’une idée et ce qui constitue un savoir scientifique Domaine 5 : Les représentations du monde et l'activité humaine. - Se situer dans l'espace et le temps - Invention, élaboration, production |
| Référence aux programmes |
| Cycle 4, AFC : Explorer et expliquer certains phénomènes géologiques liés au fonctionnement de la Terre. - CCA : La Terre dans le système solaire. Le globe terrestre (forme, rotation, dynamique interne et tectonique des plaques) |
Objectif
Mise en oeuvre
Matériel et réalisation
Critique du modèle
Objectif
Mise en oeuvre
Le point de départ est une observation réalisée par Eratosthène (-276 à -194 avant J-C), astronome, mathématicien, philosophe et géographe. (source : http://www.futura-sciences.com/ - https://fr.wikipedia.org )
Il est célèbre pour avoir à son époque déduit de ses observations la circonférence de la Terre de manière purement géométrique. Il avait donc bien avant son temps compris que la Terre n'était pas plate.
Il a comparé l'ombre de deux objets situés en deux lieux (Assouan et Alexandrie en Egypte) situés sur un même méridien au midi solaire local le 21 juin (solstice d'été). L'ombre d'un obélisque à Alexandrie est clairement visible alors qu'au sud du pays (Assouan), le soleil produit peu ou pas d'ombre dans un puis. Il en a déduit que l'angle entre les rayons du soleil et la verticale était de 7,2 degrés.
La modélisation suivante se propose de réutiliser ses observations pour montrer que seul un sol "courbe" comme l'est la Terre peut expliquer les ombres observées.
1) Placer sur une table deux billes de pâte collante séparées de 5 cm avec chacune une allumette verticale et éclairer les allumettes dans l'obscurité en se plaçant tour à tour à un ou deux mètres et à 20 ou 30 cm.
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- L'éclairage éloigné montre des ombres parallèles sur un sol "plat"
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- Un éclairage très proche montrerait éventuellement des ombres ayant des angles un peu différents mais signifierait que le soleil est très proche de nous et mettrait les territoires voisins dans l'obscurité si on se replace à l'échelle de la Terre.
2) Placer sur le globe terrestre deux billes de pâte collante séparées de quelques cm avec chacune une allumette verticale et répéter l'opération.
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- Que l'éclairage soit éloigné (image de gauche) ou proche (image de droite), les ombres ont des angles différents et surtout l'ombre projetée est de longueur différente comme l'avait observé Eratosthène.
BILAN : Seul un sol ayant une courbure suffisante peut expliquer les observations d'Eratosthène ce qui permet d'en déduire que la Terre est ronde.
Il ira jusqu'au bout de son raisonnement en calculant la circonférence de la Terre avec seulement 1% d'erreur par rapport à nos connaissances actuelles.
Critique du modèle
Plusieurs points peuvent être ainsi abordés :
- Le soleil est représenté par une source de lumière n'émettant pas de chaleur par exemple.
- Les allumettes sont très grandes rapportées à l'échelle du globe.
- Les allumettes sont placées en bordure de l'Egypte pour accentuer le résultat désiré et mériteraient d'être placée réellement sur les deux villes citées à condition de disposer d'une globe assez grand.
