Reconnaître la terre

La Terre est bleue comme une orange(1)


  • Les concepts centraux : représentation, modèle, norme et code.
  • Les objectifs notionnels : planète, étoile…

 

Durée

ORGANISATION

MISSION

Séquence 1

Confronter les élèves à des représentations inattendues de la planète Terre.

Dégager les caractéristiques essentielles de la planète Terre.

20 m Présentation de la consigne de travail. Les élèves sont en groupe et peuvent travailler individuellement quelques minutes. Regardez toutes ces représentations. Faites le tri et gardez celles de la planète Terre.
20 m Rapport des groupes et explicitation des critères retenus.

Certains groupes contestent le choix de certaines photos.

Chaque groupe vient présenter sa sélection. Il doit expliquer aux autres comment il a fait pour reconnaître la planète Terre.
20 m L’enseignant organise une exposition des « refusés » et renvoie les groupes au travail afin qu’ils puissent se déterminer. Chaque groupe est donc conduit à affiner ses critères et se confronte à ses représentations de la Terre.
20 m Les groupes font un rapport qui permet à l’enseignant de proposer un tableau synthétique des caractéristiques essentielles de la planète Terre, une carte d’identité en quelque sorte. Cf. Le point sur la question.
5 m Ce tableau ainsi que les photographies représentant réellement la Terre constituent le résumé de la leçon.  
15 m Évaluation possible : proposer aux élèves, quelques semaines plus tard, un exercice analogue dans lequel il faudra trier les planètes en utilisant d’autres photographies (vues partielles par exemple). Triez les photographies qui sont devant vous, identifiez la Terre et donnez-en les caractéristiques principales.

 

  1. LES REPRÉSENTATIONS DES ÉLÈVES

Le travail proposé met à l’épreuve les représentations que les élèves ont de la Terre, en tant que planète. Pour ce faire, les documents choisis sont destinés à surprendre les élèves et à déranger les représentations coutumières qu’ils peuvent avoir de la Terre.

Des photographies de la Terre sont mêlées à d’autres de toutes les planètes du système solaire ainsi qu’à une du soleil. Peut-on à partir d’une simple photographie distinguer le soleil des autres planètes ? Qu’est-ce qui fait la différence entre une étoile et une planète ? Comment peut-on arriver à photographier le soleil : quantité d’énergie émise dans un rayonnement qui interdit qu’on l’observe à l’œil nu, difficulté de le photographier, comment se fait-il que l’on puisse voir les planètes alors qu’elles n’émettent pas en propre de la lumière. Toute une série de questions peuvent être abordées avec de jeunes élèves, questions qui les passionnent et auxquelles ils vont chercher des réponses là où ils le peuvent. A cet effet, nous avons joint en bibliographie une liste de sites Internet et d’encyclopédie adaptés à des élèves du cycle trois.

Les représentations photographiques de la Terre sont au nombre de quatre. Cela complique le tri puisque les autres « objets » ne sont reproduits qu’à l’unité et que nous avons sélectionné des vues inhabituelles de la Terre :

  • Tout d’abord, deux vues sont « retournées », une autre est présentée avec une rotation de 90 degrés. Car le plus souvent, l’hémisphère nord est en « haut » et l’hémisphère sud en « bas ». En quoi cela est-il gênant ? Cette représentation est à la fois un code communément admis, le nord géographique des cartes est situé vers le haut de nos cartes murales, et donc il est nécessaire que les élèves l’adoptent. Mais pour que cette convention en soit une, encore faut-il en prendre conscience, s’affronter à d’autres types de représentations de la Terre, les connaître et décider de les abandonner pour que code il y ait. Il s’agit donc de faire se construire cette convention plutôt que de se contenter que les élèves en usent sans savoir que cette convention en est une et qu’elle est très discutable. Rappelons que chaque année, en classe de sixième, des élèves pensent que la mer Méditerranée se jette dans le Nil ! A cet égard, les cartes en relief, rares et chères, peuvent aider… mais elles sont inutiles à l’échelle de la Terre. De plus, il convient d’être prudent avec les associations qui peuvent être faites entre « haut » – « développement » – « progrès »…, associations facilitées également par des vues où l’Europe est au centre de la planète Terre. Nous retrouverons d’ailleurs cet aspect du dossier des représentations de la Terre avec les planisphères dans la situation-problème suivante.
  • Ensuite, rappelons que généralement la planète Terre est présentée avec le continent africain et l’Europe. Ce qui peut poser problème ici est la prégnance de cette représentation et l’oubli dans lequel les autres continents sont laissés. Aussi, avons-nous choisi une représentation où les océans Pacifique et Indien sont présentés ensemble, ce qui justifie l’appellation de planète bleue et permet de mesurer l’importance de l’eau sur la Terre. Une autre est centrée sur l’Amérique, une autre sur le continent Antarctique, souvent le grand absent des planisphères proposés aux élèves dans les salles de classe.
  • Enfin, il pourrait être intéressant que les élèves soient en contact avec des fac-similés de manuels de géographie en usage sur d’autres continents et qu’ils puissent procéder à leur examen. Le Canada, la Chine, l’Australie sont des exemples significatifs. La question de savoir comment dans ces manuels, la Terre, satellite du soleil, est représentée, permet de mieux asseoir encore la conscience que notre perception n’est qu’une de celles en usage sur cette planète !

 

  1. LE POINT SUR LA QUESTION

 Quelles caractéristiques les élèves repèrent-ils ? Quelle hiérarchie peut-on repérer dans la mise en œuvre des critères discriminants ?

Une rapide fiche d’identité de la Terre 

(A l’usage des enseignants qui seraient à la recherche d’informations pour leur propre gouverne et pour répondre à quelques élèves très curieux.)

  • La Terre est la 3e planète du Soleil.
  • Orbite : 150 000 000 kilomètres du Soleil (chiffre approximatif) dont la valeur n’a pas vraiment de signification pour les élèves.
  • Diamètre à l’Équateur : 12 756,3 kilomètres.
  • Masse : 5.9736e24 kg (e 24 : soit puissance 24), soit 6000 milliards de milliards de tonnes.
  • Densité moyenne : 5,5 (autrement dit, sa densité est 5,5 fois plus importante que celle de l’eau).
  • Age : 4,6 milliards d’années.
  • Atmosphère : Si le critère est celui de phénomènes observables, son épaisseur serait de 1000 km La couche première ou troposphère serait épaisse d’une quinzaine de kilomètres.
  • 50% de l’atmosphère est concentré dans les 5 premiers kilomètres de cette enveloppe. Composition : 1 volume d’oxygène pour 4 volumes d’azote.
  • La croûte terrestre : épaisseur de 30 à 70 kilomètres.

La Terre est la seule planète dont le nom ne dérive pas de la mythologie grecque ou romaine. Les Grecs la nommaient « Gaïa », c’est à dire Terre mère. Elle est divisée en plusieurs couches qui possèdent des propriétés chimiques et sismiques différentes dont l’épaisseur en kilomètre est approximativement :

  • Atmosphère : plus de 150 (impossible à mesurer exactement)
  • Océans : 3,5 en moyenne
  • Croûte : de 0 à 40
  • Manteau : de 10 à 2500
  • Noyau externe : 2200
  • Noyau interne : 1200

71% de la surface terrestre est recouverte d’eau. La Terre est la seule planète sur laquelle l’eau existe à la surface sous forme liquide (bien qu’il puisse y avoir de l’éthane ou du méthane liquide sur la surface de Titan et de l’eau liquide sous la surface d’Europe). L’eau liquide est, bien entendu, essentielle pour la vie. La capacité calorifique des océans est aussi capitale pour la stabilité de la température terrestre. L’eau sous forme liquide est responsable de la majeure partie des phénomènes d’érosion et de l’effritement des roches, un processus unique dans le système solaire à l’heure actuelle (bien qu’il ait pu se produire sur Mars par le passé).

L’atmosphère de la Terre est composée de 77% d’azote, 21% d’oxygène ainsi que de traces d’argon, de dioxyde de carbone et d’eau. Il a probablement existé une quantité beaucoup plus importante de dioxyde de carbone dans la jeunesse de la Terre, mais cet élément a été presque entièrement fusionné en roches de carbonate et dans une moindre mesure, dissout dans les océans et consommé par les plantes. Les plaques tectoniques et les processus biologiques maintiennent désormais un flux continuel de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. L’infime quantité de dioxyde de carbone présente dans l’atmosphère à l’heure actuelle est extrêmement importante dans la régulation de la température de la surface de la Terre grâce à l’effet de serre. L’effet de serre maintient la température moyenne de la surface à 35 degrés Celsius au-dessus de ce qu’elle serait si cet effet n’existait pas : 14 degrés Celsius pour -21 degrés Celsius sans effet de serre. Les océans gèleraient et la vie telle que nous la connaissons serait impossible. Pour autant, l’augmentation de 2 ou 3 degrés de la température moyenne de notre planète pourrait avoir des conséquences désastreuses pour l’espèce humaine.

La Lune : satellite de la Terre

L’interaction de la Terre et la Lune ralentit la rotation de la Terre de 2 millisecondes par siècle. La recherche actuelle indique qu’il y a environ 900 millions d’années il y avait 481 jours de 18 heures dans une année. La Lune est le seul satellite naturel que la Terre possède. Mais des milliers de petits satellites artificiels y ont été mis en orbite. Le relief lunaire a été mis en évidence par Galilée en 1609, avec la lunette astronomique dont il serait l’inventeur.

  • Distance de la Terre à la Lune : 384000 km
  • Rayon : 1738 km (1/4 de celui de la Terre)
  • Masse : 7.35e22 kg (e 22 : soit puissance 22)
  1. INDICATIONS SUR L’ANIMATION

Des photographies de la Terre sont mêlées à d’autres de toutes les planètes du système solaire ainsi qu’à une du Soleil. Même si les élèves procèdent à des classements, l’activité est comparable à celle de la recherche de l’intrus qui est pratiquée dans différents jeux. La représentation que les élèves ont de la Terre va-t-elle coïncider avec l’image photographique de la terre qui leur a été fournie ?

Peut-on à partir d’une simple photographie distinguer le soleil des autres planètes ? Qu’est-ce qui fait la différence entre une étoile et une planète ? Comment peut-on arriver à photographier le soleil : quantité d’énergie émise dans un rayonnement qui interdit qu’on l’observe à l’œil nu, difficulté de le photographier, comment se fait-il que l’on puisse voir les planètes alors qu’elles n’émettent pas en propre de la lumière… Toute une série de questions peuvent être abordées avec de jeunes élèves, questions qui les passionnent et auxquelles ils vont chercher des réponses là où ils le peuvent. A cet effet, nous avons joint en bibliographie une liste de sites Internet et d’encyclopédies adaptés à des élèves du cycle trois.

Problèmes de contenus abordés :

  • La couleur : pourquoi la Terre mérite-t-elle cette appellation de planète bleue ?
  • Haut et bas, des notions qui n’ont pas de sens sur une sphère. Essayer de faire en sorte que le couple « intérieur – extérieur » coexiste avec celui « haut – bas » ( A ce sujet, un schéma suggestif est proposé dans la situation-problème consacrée à la construction des coordonnées terrestres.).
  • La force de la gravitation terrestre. On peut constater qu’il se passe quelque chose quand on laisse tomber un objet. En fait, le tenir, c’est s’opposer à cette force. On peut aussi la nommer, mais aller au-delà est hors de portée des élèves et vraiment hors du programme cette fois-ci.
  • Différenciation planète et étoile.
  • Présence d’atmosphère ou pas ? Quels types d’atmosphère ? Liens entre gravitation et présence d’atmosphère.
  • Présence de l’eau et de la vie.

Au cours de l’exploitation, l’enseignant doit aider les élèves à différencier la Terre et ses représentations codées : toutes finalement représentent la Terre y compris celles qui nous surprennent ! Pourquoi le Nord serait-il toujours en haut sinon pour satisfaire à une norme qui a son utilité ? Pourquoi l’Afrique et l’Europe sont-ils les continents souvent représentés sinon parce que nous sommes des Européens ?

  1. DOCUMENTS
  • Terre « à l’envers ».
  • Terre avec l’Europe et l’Afrique.
  • Terre avec l’Amérique.
  • Terre avec Asie.
  • Terre avec l’Océan indien.
  • Mars
  • Vénus
  • Mercure
  • Et les autres planètes du système solaire.

Nous avons réuni ces documents à la suite de différents « voyages » sur Internet. Ils ne sont pas incontournables, chacun pouvant faire son propre choix. Pour que l’activité ait une signification, les documents doivent absolument être en couleur. Les documents peuvent être téléchargés sur notre site :

  1. BIBLIOGRAPHIE
  • Bartolozzi A., Capuzzo-Dolcetta, R. & Gallavotti B., 2000, L’univers, coll. Visio Sciences, Sorbier.
  • Collectif, 2000, Les étoiles, coll. Sciences et Vie Junior, Tana.
  • Collectif,La Terre notre planète, coll. Mégascope, Nathan.
  • Hincks G., Quigley S. & Harris N., 1999, A la rencontre des planètes, coll. Voyages extraordinaires, Casterman.
  • Mamecier, A & Beaux, J. -F., 1998, La planète Terre, coll. Repères Pratiques, Nathan.
  • Parker, Steve, 1995, La planète Terre,  coll. Entrez dans… ,  Gründ.
  • Price N., Hood, Ph. & Bennet A., 1999, La planète Terre. Un livre-globe en 3-d, Gründ.
  • Seuling, B., 1996, La planète Terre, coll. Castor doc., Flammarion.
  • Thévenin A., Compagnon B., 1999, La planète Terre, coll. Dis-moi les sciences, Hatier.

[1]Cette citation est extraite de « capitale de la douleur » de Paul Eluard. Nous avons eu l’idée de l’utiliser car elle était le titre d’un article de Marie-Pierre Daguin consacré aux repérages et coordonnées géographiques, paru en 1985, dans la revue du GFEN, Dialogue n° 53 « Histoire-Géo », hélas ce numéro est épuisé.