Entrée par les cinq grandes thématiques interdisciplinaires autour du projet Destination Saturne avec les Cassini

Les cinq grandes thématiques sont détaillées pour chacune d’entre elles dans un article.

S’y trouvent :
- la présentation générale de la thématique,
- sa construction interdisciplinaire,
- le détail des fichiers proposés aux élèves et les accompagnements pédagogiques liés.

Mais nous avons choisi de présenter ci-dessous succinctement l’ensemble des thèmes abordés dans le projet pour essayer d’en donner une vue globale surtout pour la phase 1 du projet : apport de connaissances et de méthodes
Pour le détail de la phase 2 du projet : voir l’entrée par les 10 thèmes de recherche rubrique
Pour le détail de la chronologie du projet : voir l’entrée par la chronologie du projet rubrique

Thématique 1 : Début septembre (10 premiers jours) : Autour de l’actualité, la fin de la mission Cassini-Huygens septembre 2017 : des clés pour comprendre

Article ici : Détail de la thématique et de sa construction + Accompagnement pédagogique des fichiers avec éléments de correction

• Présentation (voir lien vers la plaquette pour les parents) du projet par toute l’équipe puis découverte du thème et de notre marraine :
  • Séance 1 : vidéo sur Alice Le Gall + questionnaire (Hist-géo-physique-SVT) + mise au point des recherches documentaires et du suivi de l’actualité (info/doc, CDI par la professeure documentaliste)
  • Séance 2 : des infos sur l’exploration spatiale et la mission Cassini Huygens autour de Saturne. Exploitation d’un montage documentaire (45 minutes) + questionnaire (math-SVT-français (prise de notes))
    lien vers le questionnaire des deux séances
  • Poursuite et compléments en cours ordinaire en début de semaine suivante (début des cours de SVT et physique par le thème « astronomie », poursuite du suivi de l’actualité, fin des questionnaires) + préparation des questions à poser à notre marraine (AP Math/français).
• Mercredi 12 septembre : visioconférence de deux heures avec notre marraine en direct de Pasadena malgré le décalage horaire (article La Montagne).
• Vendredi 15 septembre retransmission en direct de la fin de la sonde Cassini Huygens sur la pause méridienne.
• A voir en autonomie (en direct ou en replay ou sur Youtube) le documentaire sur France 5 diffusé le 12 septembre sur France 5 : « À la conquête de Titan ».
• Poursuite de cette étude dans les dossiers de recherche de la phase 2 voir lien vers la rubrique
  • Chacun des dix thèmes des dossiers de recherche élève essaie de mettre un éclairage sur un apport de la mission Cassini-Huygens : Images, instruments embarqués, cartographie de Titan, J-D Cassini et C. Huygens, trajets de la sonde, découvertes géologiques, habitabilité, hypothèses sur le système saturnien, …

Thématique 2 : Les Cassini et la création de l’observatoire de Paris, le repérage et la cartographie

Article ici : Détail de la thématique et de sa construction + Accompagnement pédagogique des fichiers avec éléments de correction.

• Géographie et mathématiques : latitude et longitude sur les globes et les cartes (MPS (15/09) géographie + suite dans le cours) voir lien + calculs de distances sur le globe à l’aide du logiciel GeoGebra 3D et d’une « maquette » (TD math (9/11) puis suite dans le cours voir lien et fichiers GeoGebra)
• Histoire, géographie et mathématiques : l’académie des sciences, les Cassini, la triangulation. Questionnaire commun sur le documentaire « Le Dessous des Cartes : Les cartes de Cassini, une épopée cartographique » (MPS 29/09) voir lien) + la méthode de triangulation de l’abbé Picard (MPS 6/10) (voir lien).

Ouvertures :

• Soirée observation de Saturne et de ses anneaux (voir photo prise par le smartphone d’un élève dans l’oculaire du télescope) + repérage des objets célestes visibles dans le télescope du lycée à l’aide d’un logiciel installé sur les tablettes du lycée (jeudi 21 septembre 20h), fonctionnement du télescope et de son moteur pour compenser la rotation de la Terre.
• Séance planétarium, repérage dans le ciel et explication des saisons selon le lieu sur Terre (en TD Math, fin octobre).(voir lien)
• Soirée observation de la Lune dans le télescope du lycée voir photo prise par le smartphone d’un élève dans l’oculaire du télescope et voir photo prise par le smartphone d’un élève dans l’oculaire du télescope + explication des phases de la Lune (lundi 27 novembre de 16h à 18h sur l’AP) (voir lien)

• Sortie sur le terrain Aurillac-Saint Jean de Dône (vendredi 13 octobre de 8h à 12h), un temps fort du projet :
  lecture de paysage et de cartes + exploitation interdisciplinaire à l’aide d’un questionnaire + compte rendu par groupes (MPS vendredi 20 octobre 2h).
  • Hist-géo : Présentation et lecture de paysage en géographie sur le bassin d’Aurillac, utilisation de logiciels + travail autour de la commanderie de Saint Jean de Dône.(voir lien)
  • SVT : Préparation de la sortie (MPS 6/9) sur le terrain (voir lien) : carte géologique du Cantal et repérage du parcours + critères d’identification des roches susceptibles d’être rencontrées (voir lien fichier zippé)+ questionnaire (voir lien) + comparaison de milieux environnementaux (Référence à la sortie "Biodiversité de la rivière Jordanne" effectuée 15 jours auparavant).
  • Math (avec physique en appui) : La triangulation des Cassini autour d’Aurillac + calculs + orientation et travail sur les cartes (voir lien questionnaire) .
  • Français : écriture d’une description de paysage voir lien (travail préparatoire sur la description littéraire et ses spécificités, notamment par rapport à un texte explicatif comme un article de presse : étude, en demi-classe (heure de module), de quelques descriptions littéraires de paysages : identification des registres, de quelques figures de style, notamment de métaphores filées, etc. le but étant d’identifier la subjectivité de ces descriptions et l’angle choisi par les auteurs) + travail sur la forme et l’écriture de l’article de presse afin de préparer l’écriture des comptes-rendus.
  • (lien vers maquette du reportage) + exemples de compte rendu élève (avec coquilles) : CR1 + CR2 + CR3

• Poursuite de cette étude dans les dossiers de recherche de la phase 2 :( voir lien vers la rubrique)
  • Le Thème 3 est l’approfondissement et la suite logique de ce thème par extension de la cartographie sur Terre par les SIG, puis sur la Lune et Titan.
  • Dans les Thème 1, Thème 2, Thème 7 et Thème 8 : repérage sur la sphère du globe ou dans le système solaire et quelques repères historiques.

Thématique 3 : La sonde Cassini-Huygens, les trajectoires de planètes ou de sondes spatiales

Article ici : Détail de la thématique et de sa construction + Accompagnement pédagogique des fichiers avec éléments de correction.

• Mathématiques :
  • Modélisation simplifiée de la trajectoire des planètes du système solaire à l’aide du logiciel GeoGebra (MPS 15/09 1h) et des éphémérides de l’IMCCE.(voir lien)
  • Croisement avec le thème précédent sur le lien entre les trajectoires et les changements de référentiels : séance planétarium (voir lien) et explication des phases de la Lune (voir lien)
• Physique :
  • Utilisation des logiciels « satellites » et « Nasa’s Eyes » pour simuler et comprendre les trajectoires des satellites et leur utilisation. Intérêt des satellites héliosynchrones. (voir lien)
  • Poursuite de cette étude dans le cours : Relativité du mouvement (voir lien), Référentiel, Trajectoires, Actions mécaniques, Interaction gravitationnelle, Effets d’une force sur le mouvement et sur l’énergie cinétique, Rôle de la masse, Principe d’inertie.

• Poursuite de cette étude dans les dossiers de recherche de la phase 2 :voir lien vers la rubrique
  • Le Thème 6 est l’approfondissement et la suite logique de ce thème.
  • Dans les Thème 2 : trajectoire de saturne , Thème 5 : la gravité autour de Saturne, Thème 8 : trajectoires des satellites de Saturne.

Thématique 4 : Autour de Titan

Article ici : Détail de la thématique et de sa construction + Accompagnement pédagogique des fichiers avec éléments de correction.

• 2 TP communs Physique-SVT : (MPS 24/11, 1/12, 8/12 et 15/12)
  • Titan : Une lune habitable ? (voir lien)
    • Activité 1 : Quantité d’énergie solaire reçue par la surface d’une planète :
      Le but est de proposer une loi simple établissant la relation entre la quantité d’énergie reçue par la surface d’une planète et sa distance au Soleil.
    • Activité 2 : Température de la surface d’une planète et atmosphère :
      Le but est de montrer l’intérêt de l’effet de serre et de proposer un modèle analogique.
  • Titan : Une lune d’hydrocarbures ? (voir lien)
    • Première partie : la chimie des hydrocarbures et les hydrocarbures et la vie.
    • Deuxième partie : le point triple de l’eau sur Terre et des hydrocarbures sur Titan.

• Retour sur le documentaire diffusé le 12 septembre sur France 5 : « À la conquête de Titan » .

• Poursuite de cette étude dans le cours de Physique : Utilisation du logiciel REGRESSI, Pression d’un gaz, Molécules simples ou complexes, Formules et modèles moléculaires, Formules développées et semi-développées, Isomérie. Résolution de problèmes de type « proportionnalité ».

• Poursuite de cette étude dans les dossiers de recherche de la phase 2 :(voir lien vers la rubrique)
  • Les 10 dossiers de recherche par groupe d’élèves lors de la phase 2 du projet mentionnent ce thème sur Titan qui est l’un des sujets d’étude de notre marraine et qui sera l’objet de sa conférence.

Thématique 5 : Sciences et Fiction

Article ici : Détail de la thématique et de sa construction + Accompagnement pédagogique des fichiers avec éléments de correction.

• Autour de la nouvelle : Soleil levant d’Arthur Clarke
  • Français : étude littéraire (MPS 10/09 2h) préparée par une séquence pédagogique en cours de français intitulée "sciences et science-fiction". voir lien vers la page français (entrée par discipline).
  • Mathématiques et physique : Exploitation scientifique (MPS 17/10 2h ) de la nouvelle avec un travail sur la vision (voir lien) + exemple de compte rendu élève (avec coquilles) (voir lien).
    Ce travail accompagne les sorties observation dans les télescopes.

• Lecture suivie pendant les vacances de Noël : deux nouvelles (voir lien)
  • A l’ombre de Saturne de Renato Pestriniero
  • Les marées de Saturne de Linda Nagata

• Poursuite de cette étude dans les dossiers de recherche de la phase 2 :( voir lien vers la rubrique)
  • Thème 1 : Autour de la nouvelle de Clarke et d’un chapitre d’Hector Servadac de Jules Verne couplés avec la vision de Saturne.
  • Thème 5 : Étude de la nouvelle de Linda Nagata couplée avec la vitesse des anneaux de Saturne.
  • Thème 9 : Étude de la nouvelle de Renato Pestriniero en parallèle avec les découvertes sur Titan, son sol et son atmosphère + hypothèse sur la formation des anneaux.