cours: Enseignants Niveau 1
Bienvenue à notre Cours en astronomie pour enseignants —Niveau 1!
NOTE: Les informations ci-dessous sont basées sur notre dernière formation offerte à l'automne 2020. Vous êtes invités à en faire usage comme bon vous semble. Vous trouverez ici tout le contenu de la formation, que ce soit les vidéos, documents PowerPoint et nombreux liens vers des ressources et activités.
Je me présente, Julie Bolduc-Duval, et je serai votre enseignante pour cette formation! Depuis plus de 20 ans, je partage ma passion pour l'astronomie dans le but de rendre ces connaissances plus accessibles à tous. J'ai fait des études universitaires en physique, astronomie et éducation et travaillé dans divers milieux (observatoires, cégeps...) avant de fonder À la découverte de l'univers en 2011.
Mon but étant de vous aider, n'hésitez pas à me contacter si vous avez des questions.(julie@decouvertedelunivers.ca)
SEMAINE 1 - 9 au 13 novembre 2020
Qu'est-ce que l'astronomie?
La définition que l'on retrouve souvent est que c'est la science qui étudie les astres et l'univers. J'aimerais amener cette définition un peu plus loin...
L'astronomie est l'étude de tous les objets célestes. C'est l'étude de tout ce qui a déjà existé,
tout ce qui existe et tout ce qui existera un jour.
Prenez quelques secondes pour assimiler cette définition. L'astronomie, c'est grand, et ça couvre tout. C'est l'étude de tout l'Univers, donc de tout ce qui existe. Et comme l'Univers a une histoire, l'astronomie étudie aussi le passé et le futur. Ça vous donne le vertige? C'est normal! Mais la bonne nouvelle, c'est que vous n'avez pas besoin de tout connaitre pour apprécier l'astronomie et l'enseigner!
Avez-vous remarqué que cette définition nous inclut aussi? Nous faisons partie de l'Univers. Souvent, on sépare le contenu en deux: Terre et Espace, mais en réalité, notre planète Terre fait partie de l'espace et nous faisons partie de l'Univers. Donc, l'astronomie, c'est aussi étudier notre place dans tout ça.
Et vous, vous sentez-vous connecté aux étoiles et au ciel? À quand remonte la dernière fois que vous avez levé les yeux vers le ciel?
Cette vidéo est très riche et aborde plusieurs domaines reliés à l'astronomie et à notre relation avec notre planète. Je l'aimais tellement dans sa version originale anglaise que j'ai collaboré avec eux pour en créer une version française. N'hésitez pas à la montrer à vos élèves et à l'utiliser pour partir des discussions.
Lever les yeux vers le ciel
Cette semaine, nous allons explorer des outils et activités pour se familiariser avec le ciel et se reconnecter aux étoiles.
Je vais référer à plusieurs reprises aux activités de notre module éducatif Lever les yeux vers le ciel, disponible dans notre section Ressources. Vous pouvez aller y jeter un coup d'oeil dès maintenant.
Il contient 8 activités pouvant être adaptées à divers niveaux. J'en faisais même plusieurs lorsque j'enseignais l'astronomie au niveau Cégep!
La première activité est très simple et demande simplement aux élèves de dessiner ou d'écrire ce qui est visible dans le ciel, de jour comme de nuit. Ça permet habituellement de partir une belle discussion avec eux.
Vous pouvez ensuite leur montrer de belles photos et vidéos et discuter avec eux de tout ce qui est visible à l'oeil:
Cherche-étoiles
Un cherche-étoiles est un outil très pratique pour se familiariser avec les principales étoiles et constellations. Des versions plastifiées sont disponibles en librairies, mais il est possible d'imprimer et d'assembler des versions simples en papier avec vos élèves.
Allez voir l'activité 7 - Introduction au cherche-étoiles, de notre module Lever les yeux vers le ciel, avec feuilles à imprimer, instructions et feuille d'activités pour les élèves ainsi qu'une vidéo avec instructions pour utiliser le cherche-étoiles. Notez que ce cherche-étoiles est valide pour des latitudes entre 40-50 degrés Nord et montre uniquement les constellations occidentales.
Depuis la création de ce module en 2016, mes collègues de l'Institut Dunlap à Toronto ont créé leur propre cherche-étoiles avec plusieurs informations intéressantes. En temps normal (et non de pandémie), vous pouvez commander des cherches-étoiles gratuitement.
Stellarium
Un logiciel-planétarium est un autre outil très pratique pour se familiariser avec le ciel et pour enseigner l'astronomie. Celui que je vous présente ici est Stellarium puisqu'il est gratuit et disponible en français. Commençons d'abord par comprendre comment ça fonctionne:
Accéder à www.stellarium.org/fr
Stellarium est un outil très puissant puisqu'il permet de simuler le ciel de plusieurs façons. J'ai préparé une liste de questions que vous pouvez utiliser pour vous familiariser avec cet outil, et dont vous pouvez vous inspirer pour faire travailler vos élèves. Les questions n'étant pas toutes pertinentes à tous les niveaux, je vous invite à copier-coller celles qui pourraient vous intéresser avec votre classe et créer votre propre liste pour vos élèves.
Feuille d'activité avec Stellarium
Apprendre le ciel
Dans les prochaines semaines, je vous invite à regarder le ciel régulièrement et d'apprendre à reconnaitre les principales planètes, étoiles et constellations. Je commence avec les magnifiques planètes visibles présentement:
Accéder à Stellarium Web
Je vous fais une visite guidée du ciel ce mois-ci. Allez-y étape par étape sous le vrai ciel. Concentrez-vous sur une direction à la fois et essayez de suivre les trucs que je vous donne. Ne vous inquiétez pas; apprendre le ciel prend du temps et plusieurs sessions d'observation. Vous ne pourrez pas tout reconnaitre lors de votre première sortie sous le vrai ciel! La prochaine vidéo sera utile pour la durée de la formation et même au-delà.
Fin de la semaine 1
Cette semaine, je vous ai présenté le ciel nocturne et donné des outils pour enseigner la base de l'observation du ciel à vos élèves. J'espère que vous avez réussi à observer un peu le vrai ciel, et si la météo n'a pas collaboré, fait au moins quelques belles découvertes avec Stellarium.
Quels outils sont les plus utiles pour vous? Qu'avez-vous le plus apprécié?
SEMAINE 2 - 16 au 20 novembre 2020
Les activités recommandées cette semaine pour l'observation de la Lune sont dans notre module Lever les yeux vers le ciel:
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Activité #2 - Journal d'observation de la Lune
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Activité #3 - La Lune de soir
Vous pouvez utiliser le modèle suggéré dans l'activité 2 pour tenir un journal d'observation de la Lune, ou vous pouvez utiliser d'autres modèles. L'important est de noter ses observations qui seront utilisées plus tard avec la modélisation.
La Terre
Prenez un instant pour imaginer la Terre vue de l'espace. Notre planète est magnifique et cette vue nous apporte une perspective différente sur notre monde et ses habitants. Je vous partage ici quelque-uns des plus beaux clichés de notre planète vue de l'espace.
L'astronome et communicateur scientifique Carl Sagan a écrit un magnifique texte inspiré de l'image de droite, le "point bleu pâle".
" Regardez encore ce petit point. C'est ici. C'est notre foyer. C'est nous. Sur lui se trouvent tous ceux que vous aimez, tous ceux que vous connaissez, tous ceux dont vous avez entendu parler, tous les êtres humains qui aient jamais vécu. (...) On a dit que l'astronomie incite à l'humilité et fortifie le caractère. Il n'y a peut-être pas de meilleure démonstration de la folie des idées humaines que cette lointaine image de notre monde minuscule. Pour moi, cela souligne notre responsabilité de cohabiter plus fraternellement les uns avec les autres, et de préserver et chérir le point bleu pâle, la seule maison que nous ayons jamais connue. "
- Carl Sagan, Pale Blue Dot, 1994
Un site que j'aime beaucoup en lien avec la Terre est celui du satellite DSCOVR de la NASA: https://epic.gsfc.nasa.gov/. Ce satellite est situé entre la Terre et le Soleil et prend des images en continu de la Terre afin d’étudier le climat. On y voit donc le côté « jour » de la Terre et il est possible de changer la date afin de voir la Terre à différents moments. Allez voir la section Galleries pour découvrir des moments spéciaux sur les photos, tels que des éclipses solaires (on y voit alors l’ombre de la Lune sur la Terre).
L'image à droite vous montre une des images prises le 3 novembre 2020.
Rotation de la Terre
La semaine dernière, je vous ai montré comment le ciel semble bouger dans Stellarium (voir la vidéo Introduction à Stellarium). En réalité, c’est bien notre planète qui tourne sur elle-même. Regardez cette belle vidéo prise en gardant le ciel fixe, afin de montrer le vrai mouvement.
Révolution de la Terre et saisons
Le phénomène des saisons est probablement l’un des plus difficiles à bien comprendre. Instinctivement, nous avons tendance à penser que la distance au Soleil doit expliquer les saisons. Ça semble logique puisque si nous pensons à un feu de camp, il fait plus chaud en s’approchant, et il fait plus froid en s’éloignant. Il est vrai qu'une planète plus près de son étoile est en général plus chaude qu'une planète plus éloignée, mais ce n’est pas ce qui explique les saisons sur la Terre puisque les hémisphères Nord et Sud vivent des saisons inversées.
C'est vraiment la quantité de lumière reçue à un endroit qui va affecter la température au cours de l'année.
Maintenant, retournons sur Terre afin de voir les changements dans la position du Soleil dans le ciel au cours de l'année. Cette vidéo dans Stellarium a été créée il y a quelques années, mais les concepts sont toujours pertinents. Vous pourriez d'ailleurs vous en inspirer vous faire la démontration à vos élèves. Une activité en lien avec ces concepts est l'activité #6 - Où le soleil se couche-t-il? dans notre module Lever les yeux vers le ciel.
Téléchargez la présentation PowerPoint sur la section La Terre
La Lune
La Terre possède une lune ou satellite naturel que l’on appelle la Lune (avec une majuscule). Certaines planètes n’ont pas de lune (Mercure, Vénus) alors que certaines planètes ont plusieurs dizaines de Lune (comme Jupiter et Saturne). En plus, des planètes naines (comme Pluton) et des astéroïdes peuvent avoir des lunes.
Notre Lune est un monde rocheux sans atmosphère et donc complètement inhospitalier pour la vie. On y voit beaucoup de cratères à sa surface, causés par des météorites s’écrasant à sa surface. Vous pouvez trouver plusieurs faits intéressants sur la Lune dans notre récent article de blogue.
La Lune fait le tour de la Terre en 27,3 jours (période de révolution) et elle fait aussi un tour sur son axe en 27,3 jours (période de rotation). C’est ce qu’on appelle la rotation synchrone et c’est ce qui explique qu’on voit toujours la même face de la Lune. Ce concept n’est pas toujours facile à visualiser et on a souvent tendance à penser que si nous voyons toujours la même face de la Lune, c'est qu'elle ne tourne pas sur elle-même. L'animation suivante montre bien les différences.
À gauche: Le vrai mouvement, soit la Lune montrant toujours la même face à la Terre. Elle fait un tour sur elle-même en même temps qu'elle tourne autour de la Terre.
À droite: Si la Lune ne tournait pas sur elle-même, on finirait par voir la face cachée.
Crédit: Wikipédia / Stigmatella aurantiaca
Les phases de la Lune et éclipses
Le cycle lunaire, soit la durée entre deux phases identiques (ex. entre deux pleines lunes), prend 29,5 jours. Ce chiffre est un peu plus élevé que la période de révolution de la Lune puisque la Terre bouge aussi autour du Soleil et ça prend un peu plus de temps pour que l'alignement revienne entre les trois astres. Cette durée est à la base de notre mois. D’ailleurs, le mot anglais « month » vient de « Moon ».
Il est possible d’observer la Lune de jour comme de nuit, cela dépend de sa phase. Les phases de la Lune sont un phénomène qu’il est très intéressant d’observer dans le ciel et je vous encourage à inviter vos élèves à faire ces observations et à prendre des notes. Utilisez les activités mentionnées plus haut.
Oups! Vers 6:20, je dis "simuler les éclipses", alors que je voulais évidemment dire "simuler les phases de la Lune"!
Télécharger la présentation PowerPoint sur la section La Lune
Voici les liens vers les activités mentionnées:
- Activité #4 - La Lune de jour, dans le module Lever les yeux vers le ciel.
- Activité Modéliser les phases de la Lune
- Activité Modéliser les éclipses
Je termine en vous montrant les détails de l'éclipse solaire du 10 juin 2021, visible du Canada. Le site montré est https://www.timeanddate.com/eclipse/solar/2021-june-10
Nous sommes en train de monter un projet pour fournir des lunettes à éclipses aux écoles afin que les jeunes puissent observer cette éclipse. Écrivez-moi si ça vous intéresse! La priorité sera donnée aux écoles dans ou près de la zone d'éclipse annulaire (nord de l'Ontario, nord du Québec et Nunavut).
Fin de la semaine 2
Ouf, beaucoup de contenu cette semaine! Plusieurs concepts présentés ici se rattachent à votre programme scolaire. Êtes-vous à l'aise de les enseigner? Vous sentirez-vous mieux outillé la prochaine fois que vous les présenterez à vos élèves? Y a-t-il des points qui ne sont toujours pas clairs?
SEMAINE 3 - 23 au 27 novembre 2020
Télécharger la présentation PowerPoint - De la Terre à l'infini
LE SYSTÈME SOLAIRE
Très souvent, on associe le Système solaire au Soleil et planètes. Mais le Système solaire, c'est beaucoup plus que ça! Personnellement, je trouve que plusieurs lunes et planètes naines sont beaucoup plus intéressantes que la planète Mercure, par exemple. Je crois donc qu'il est très intéressant d'explorer au-delà des 8 planètes et de découvrir la diversité des objets de notre Système solaire.
Voici une belle activité pour explorer les divers objets du Système solaire:
Activité - Classifier le Système solaire
Cette activité inclut 28 cartes avec photo en couleur et informations sur divers objets du Système solaire. Elle permet aux élèves de découvrir de nouveaux mondes et d'agir comme des scientifiques en catégorisant les objets à l'aide de l'information fournie.
Voici un site web très intéressant pour explorer le Système solaire avec vos élèves: http://mgvez.github.io/jsorrery/ . J'en fais la démonstration dans la prochaine vidéo:
Il y a plusieurs points intéressants à discuter lorsqu'on enseigne le Système solaire. J'ai récemment présenté un webinaire d'une heure sur ce sujet et je vous recommande d'y jeter un coup d'oeil afin de découvrir de nouvelles façons de présenter les planètes et tous les autres objets du Système solaire.
Webinaire - Enseigner le Système solaire
Les points principaux de cette présentation sont:
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d'observer les planètes dans le ciel (mais ça, vous le savez déjà!)
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la variété d'objets intéressants, au-delà des 8 planètes;
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les dernières images et vidéos des sondes spatiales qui explorent le Système solaire présentement;
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ainsi que des façons de réaliser des modèles à l'échelle.
Je crois que créer des modèles à l'échelle du Système solaire est essentiel pour bien comprendre les grandeurs. Vous pouvez utiliser notre outil Système solaire à l'échelle afin de vous aider.
Il existe plusieurs façons de représenter le Système solaire à l'échelle. Dans notre section Archives, vous trouverez un autre webinaire, présenté en 2018 intitulé Modéliser le Système solaire qui vous fournira plusieurs idées.
NOTRE GALAXIE
Nous avons récemment développé une nouvelle activité interdisciplinaire entre les arts et l'astronomie: Galaxie-Nature. On y invite les élèves à faire un oeuvre d'art éphémère à l'extérieur en utilisant des éléments de la nature pour représenter les différentes parties de notre galaxie: feuilles, roches, sable, aiguilles de pin... Nous venons de tester l'activité avec l'organisme École en réseau et les classes semblent avoir beaucoup apprécié. Vous pouvez accéder à une description de l'activité ici (document encore en développement).
L'UNIVERS
Un site très intéressant à explorer pour jouer avec les ordres de grandeur, de l'infiniment petit à l'infiniment grand est le site Du Quantum au Cosmos de l'Institut Périmètre. Il est facile de s'y perdre pendant plusieurs minutes! C'est une très belle référence pour vos élèves.
Maintenant que vous avez une meilleure idée des échelles de grandeur dans l'Univers, revenons à ces images présentées au début de la semaine 3. J'espère que vous avez maintenant une meilleure idée des différences entre le Système solaire, la Voie lactée et notre Univers. Quand on comprend les différences de grandeur, on n'a plus tendance à les mélanger!
Souvenez-vous que quelque part dans cet immense univers qui semble sans fin, il y a une petite bille bleue qui est notre chez-nous...
La Terre au-dessus de la surface lunaire, photographiée par la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter.
NOUS SOMMES TOUS CITOYENS DE LA PLANÈTE TERRE...