Voyage au coeur de l'atmopshère
September 29, 2023
Raconter les sciences comme une histoire ... 😍
J'ai toujours aimé cette idée, vous le savez, et c'est l'objectif de la petite séance du jour !! 🎉
Elle s'inscrit dans le Programme de cycle 3 : "La planète Terre, caractériser les
conditions de la vie terrestre (atmosphère)". Elle me semble être une
bonne introduction à l'étude de la climatologie et de la météorologie
qui est faite en 5e, et tout à fait raccord avec le début du programme de Physique en 4e. Pour les montessoriens d'entre vous, elle entre parfaitement dans le cadre du premier récit Montessori. ❤
Elle propose à l'enfant un petit voyage hors du commun, à travers une narration que vous saurez rendre vivante, et voici le matériel que j'ai utilisé :
Matériel :
- Un globe terrestre, du scotch et de la ficelle, ainsi que divers emballages de récup' (papier bulle, gaze, plastique transparent, voile ...).
- Un petit personnage (ici, un pion du jeu Carcassone) et cette belle image du site Météo France.
- Des cercles concentriques, découpés dans de la feutrine (ou du papier de couleur) + une image de notre planète placée au centre des cercles concentriques (la mienne vient d'ICI) + les étiquettes des noms des différentes couches de l'atmosphère, à télécharger ICI.
- Les cartes "couches de l’atmosphère" sont ICI, avec divers "objets célestes" à mettre en correspondance.
- Une pile de coussins.
- La narration du jour version papier, pour se tenir les écrans pendant la séance.
À présent, embarquons, voulez-vous ? 😊
(Dans le texte en italique ci-dessous, je m'adresse directement à l'enfant. Cette narration est à télécharger ICI)
... Tout ce qui existe sur Terre est posé sur une grosse boule. Tu es debout sur une grosse boule, tu le sais. Cette boule tournoie à travers l'espace à plus de 100 000 km/h. Et en plus, dans le même temps, elle tourne à toute vitesse sur elle-même comme une toupie ! Quand on y pense, cela donne le vertige ...
... À présent, voici une idée plus confortable. Pendant que la Terre t'entraine, en tournoyant, dans tous les sens et à toute vitesse, tu es, en réalité, enveloppé à l'intérieur de couches et de couches protectrices. Un peu comme un objet précieux qu'on aurait enveloppé de plusieurs épaisseurs d'emballage. Ces enveloppes t'abritent de la brûlure des rayons nuisibles du Soleil. Elles laissent néanmoins passer d'autres rayons, qui réchauffent notre planète bleue. Enfin, elles retiennent la chaleur, comme une couverture moelleuse, rendant ainsi la Terre habitable, au sein de l'univers glacé. Ces couches constituent l'atmosphère, et les scientifiques en dénombrent cinq.
[ Remarque : il en est du nombre des couches de l'atmosphère comme du nombre de continents. Tous les scientifiques ne sont pas d'accord. Certains disent que l'exosphère n'est pas une "couche", c'est l'espace infini dans lequel baigne notre planète, et qu'il faudrait donc la représenter comme ça:
D'autres maintiennent que, puisque la composition moléculaire de l'exosphère diffère de celle de l'espace - en particulier quant à sa densité - elle est bien une "couche" à part entière.
D'autres encore ajoutent une couche, nommée ionosphère, à cheval sur la thermosphère et l'exosphère (de 500 à 1000 km), et qui serait la plus sensible aux radiations solaires - et le lieu propre des aurores polaires.
Ici, j'adopte une "position médiane", avec 5 couches, mais le matériel ci-après est adaptable !]
→ Activité : enveloppe ton globe terrestre de 5 couches protectrice moelleuses pour symboliser l'atmosphère : tissus, papier, papier bulle ...
... Imagine que tu reviennes sur Terre après une mission spatiale. À 30 000 km de la Terre, tu navigues dans la partie la plus externe de l'atmosphère. C'est un espace sans pesanteur, où les infimes traces d'air sont dispersées, attirées par l'espace intersidéral. Tu te postes à ton hublot et tu ne vois ... rien du tout. Bienvenue dans l'exosphère, un monde sans lumière, noir comme les abysses ...
→ Activité : mets en paire la carte de l'exosphère et celle du satellite Météosat, qui évolue dans cette zone.
L'exosphère, c'est très beau, et très reposant. Mais tu as hâte de poursuivre ton voyage pour retrouver la Terre, et il est temps de lui dire Au Revoir !
... Te voilà à 500 km de notre planète, au cœur de la thermosphère. Déplace ton petit personnage-cosmonaute !
... C'est ici qu'apparaissent les mystérieuses aurores boréales. Alors que tu admires ces voiles extrêmement colorés par ton hublot, tu croises une très célèbre installation en orbite. Elle est occupée en permanence par des scientifiques et vous vous faites coucou à travers l'espace : il y a bien longtemps que tu n'avais pas vu d'être humains !
... Tu continues d'avancer. Tu traverses la mésosphère, rapidement - les couches sont de plus en plus fines, et le paysage change vite après la monotonie de ton voyage intersidéral !
... Que vois-tu par ton hublot ?✨✨✨
... Voilà ensuite la stratosphère, à 50 km de la Terre. À présent, le ciel est éclairé d'un violet profond. Si les températures sont très froides, tu peux apercevoir quelques nuages très hauts constitués de cristaux de glace. Tu traverses un courant de vents rapides (on les appelle "jet stream") qui t'indiquent que tu vas bientôt quitter la stratosphère pour attendre une nouvelle couche. Ces vents violents déferlent tout autour la Terre d'Ouest en Est et secouent ton vaisseau. Oh ! Par le hublot, tu aperçoit un avion Concorde supersonique ! Lui aussi vole dans la stratosphère ! Les avions ordinaires volent un peu plus bas, juste au-dessus de la plupart des nuages et des tempêtes, tu devrais en croiser bientôt.
... À présent, tu pénètres dans la troposphère, à 10 km de la Terre ; te voilà presque arrivé à la maison. Le ciel devient bleu. Il y a là beaucoup de vent - le jet stream, toujours. Tu nages dans les nuages, à présent. Certains d'entre eux larguent pluie ou neige sur le sol. Tu croises de nombreux avions, les humains se déplacent beaucoup, par ici. Les plus hautes montagnes (de 5 à 7 km de haut) percent les nuées. Leurs cimes sont couvertes de neige, car en haut de la troposphère, il fait très froid. L'air devient cependant de plus en plus chaud à mesure que tu te rapproches de la surface de la terre. Home sweet home !
... Les emballages d'air autour de la terre sont très lourds. L'atmosphère pèse presque 6 milliards de tonne ! Tout cet air appuie sur la Terre. mais alors, pourquoi ne t'écrase-t-il pas ? Avec 6 milliard de tonne sur la tête, tu devrais être aplati comme une crêpe, non ? Heureusement, l'air ne pèse pas seulement contre toi. Il se presse dans toutes les directions - en haut, en bas, et sur les côtés aussi. L'air à l'intérieur de toi se presse contre l’extérieur avec la même force que l'air extérieur se presse contre toi. leurs forces s'équilibrent ! Ouf !
... Si tu empiles tous les coussins de ta maison, tu verras quelque chose d'intéressant, surtout s'il sont garnis de plumes. En haut de la pile, les coussins sont gonflés. Mais ceux du bas de la pile sont plus plat, écrasés : les plumes contenues par les coussins du bas sont compressées.
... C'est la même chose pour l'atmosphère. Tout dans le monde - y compris les gaz de l'air - sont fait de molécules. Les molécules sont des particules incroyablement petites, que nous ne pouvons voir qu'avec les microscopes les plus performants. En "bas" de l'atmosphère, au plus près de la terre, les molécules sont comprimées, serrées les unes contre les autres. Heureusement pour nous, d'ailleurs : cet air est respirable et nous convient parfaitement. Plus tu t'élèves dans l'atmosphère, plus les molécules sont espacées. En altitude, tu fais entrer dans ton corps, à chaque fois que tu inspires, moins de molécules que tu te étais en plaine - et en particulier, moins de molécules d'oxygène nécessaire à ta survie. Les alpinistes qui partent en expédition en haute altitude, au sommet de l'Everest, par exemple, emportent avec eux des bonbonnes d'oxygène pour pouvoir respirer là-haut. Car l'air au sommet de la troposphère, avec ses molécules éparpillées, est plus léger que l'air du dessous.
... Nous savons que l'air de la troposphère bouge, parce que c'est justement ça, le vent : de l'air en mouvement. En fait, la plupart des changements de météo sont causés par les mouvements de l'air. Mais qu'est-ce que les fait bouger ? Ceci est une autre histoire ... 😏
Cric, crac, la séance du jour est terminée, j'espère que le voyage vous a plu !
Si vous le testez en classe ou en famille, faites-moi un petit retour, ça me fera plaisir !!😊
Et en attendant, voici quelques bons vieux C'est pas Sorcier à visionner en prolongement :
Prenez soin de vous, bien nichés au creux de notre chère atmosphère protectrice ! 😊
6 comments
Waouh merci pour cette magnifique leçon . J’ai hâte de la proposer à mes enfants même s’ils sont encore un peu jeunes. (Et j’avoue que j’ai appris beaucoup . Je ne pensais pas que les aurores boréales naissaient de si haut!)
ReplyDeleteCaroline
Quelle belle leçon qui fera la joie de mon garçon de 10 ans et demi et un peu plus tard de son petit frère ! Merci beaucoup !!
ReplyDeleteEncore un partage génial ! Merci, Elsa, pour votre générosité qui ne dément pas année après année. Sachez que votre travail nous est très utile : vos articles de blog et vos livres ! Je viens de faire la séance sur les angles alternes etc, avec mon 5eme! Tous vos articles sont dans un coin de ma mémoire ! Merci encore.
ReplyDeleteSuper, merci beaucoup 🥰
ReplyDeleteTrès joli ! On l avait fait aussi ! 😉
ReplyDeleteGénial, j'ajoute ces belles idées à mes supports sur le sujet 😍
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