Activités


Utilisation des TICE en S.V.T :
représenter et classer les objets du système solaire.

Niveau concerné : seconde (programme 2000)

Partie du programme : La planète Terre et son environnement : "la Terre est une planète du système solaire".

Etablissement impliqué : Lycée Ernest Bichat - Lunéville.

Professeur stagiaire : Guillaume VOMSCHEID

Année : 2001/2002
 
 

 
 

Sommaire

1. Fiche de préparation du professeur.
2. Site Internet Planet-Terre.
3. Consignes données à l'élève (Polycopié "identifier et classer les objets du système solaire").
4. Transparent "utilisation d'Excel pour la réalisation d'une représentation du système solaire"
    (Protocole d'utilisation d'Excel).
5. Productions d'élèves, bonnes et moins bonnes...
6. Avantages et inconvénients de cette séance.
7. Améliorations envisageables.

     
1. Fiche de préparation du professeur.


Problématique
  • Comment s'organisent les planètes du système solaire ?
Objectifs cognitifs
  • Organisation des planètes par rapport au Soleil.
  • Classification des planètes en planètes telluriques, gazeuses, et de glace.
Objectifs méthodologiques
  • S'Informer à partir d'un site Internet.
  • Utiliser l'outil informatique.
Supports
Consignes
  • Voir poly "identifier et classer les objets du système solaire".
Organisation
  • Travail en binômes, d'une heure environ.


 

2. Site Internet Planet-Terre.


Le site de Calvin J. Hamilton contient, en français, des images commentées et des animations scientifiques sur tous les objets du système solaire.
Le site de Bill Arnett,The Nine Planets, présente un survol complet de l'histoire, de la mythologie et de la connaissance scientifique du système solaire en anglais (une version française du site de Bill Arnett est disponible ici , une autre existe et vous était proposée jusqu'à ce jour mais contient des erreurs de pointeurs et des liens indésirables [voir coin des enseignants infos ] qui peuvent nuire à son utilisation).

 

COMPARER ET CLASSER LES OBJETS DU SYSTEME SOLAIRE

Taille des objets du système solaire et distance par rapport au Soleil
Densité et composition chimique globale
Fiches d'identité
Paramètres orbitaux


Objets du système solaire
Planètes du système solaire
Planètes telluriques
Planètes géantes

Les données de densité et de composition chimique permettent de classer les objets du système solaire en TROIS GROUPES :
 
 

A. Les planètes et satellites telluriques
Planète MERCURE
Planète VENUS
Planète TERRE
Satellite LUNE
Planète MARS
Satellite IO
Satellite EUROPE

 

B. Les planètes et satellites de glaces

Planète PLUTON
Satel. GANYMEDE

Satellite CALLISTO

Satellite TITAN 

Satellite TRITON

Quelques petits satellites de glace

ENCELADE        MIRANDA         RHEA


 

C. Les planètes géantes

Planète JUPITER
Planète SATURNE
Planète URANUS
Planète NEPTUNE

 
 
  • DENSITE ET COMPOSITION CHIMIQUE
 
 
MERCURE
VENUS
TERRE
LUNE
MARS
JUPITER
IO
EUROPE
GANYMEDE
CALLISTO
SATURNE
TITAN
URANUS
NEPTUNE
TRITON
PLUTON
Densité
5.4
5.3
5.5
3.3
3.9
1.3
3.4
3.0
1.9
1.9
0.7
1.8
1.2
1.7
2
2.2
Composition
Fe, Ni
silicates 
silicates
Fe, Ni
silicates
Fe, Ni
silicates
silicates
Fe, S
hydrogène,
hélium 
silicates
silicates,
glaces d'eau
glaces d'eau,
silicates 
glaces d'eau,
silicates 
hydrogène,
hélium 
glaces d'eau,
silicates
glaces,
hydrogène,
hélium 
glaces,
hydrogène,
hélium 
glaces d'eau,
silicates
glaces d'eau,
silicates

 
 
  • TAILLE DES OBJETS DU SYSTEME SOLAIRE
En couleur, quelques valeurs remarquables...
 
D istance moyenne au Soleil
Diamètre
en km
Masse relative 
à la Terre
Masse volumique 
en g/cm3
Applatissement aux pôles 
en %
Nombre de satellite
Millions de kilomètres
U.A.
MERCURE 
58
0.39
4 878
0.06
5.4
0.0
0
VENUS
108
0.72
12 104
0.82
5.2
0.0
0
TERRE
150
1.00
12 756
1.00
5.5
0.3
1
MARS
228
1.52
6 794
0.11
3.9
0.5
2
JUPITER
778
5.20
143 884
317.87
1.3
6.7
16
SATURNE
1 427
9.54
120 536
95.14
0.7
10.4
18
URANUS
2 870
19.18
51 118
14.56
1.2
2.3
15
NEPTUNE
4 497
30.06
50 530
17.21
1.7
1.8
8
PLUTON
5 900
39.44
2 445
0.002
1.8
0.0
1
    FICHE D'IDENTITE DES PLANETES ET SATELLITES DU SYSTEME SOLAIRE
 

Planètes et satellites telluriques
Planètes et satellites de glaces

Planètes géantes

 
  • PARAMETRES ORBITAUX
  •  
     

    Obliquité comparée des planètes du système solaire

 
 
D istance moyenne au Soleil
En couleur, quelques valeurs remarquables...
Millions de kilomètres
U.A.
Période de révolution orbitale
(= année sidérale)
Vitesse orbitale 
en km/s
Période de rotation
(= jour sidéral)
Obliquité de l'axe de rotation
Excentricité orbitale
Inclinaison
sur l'écliptique
MERCURE 
58
0.39
88 jours
47.5
58.6 jours
0,00°
0.206
7°00'
VENUS
108
0.72
225 jours
35.0
-243.0 jours
-2.00°
0.007
3°24'
TERRE
150
1.00
365 jours
29.8
23.9 heures
23.44°
0.017
0°00'
MARS
228
1.52
687 jours
24.1
24.6 heures
23.98°
0.093
1°51'
JUPITER
778
5.20
12 années 
13.1
9.8 heures
3.08°
0.048
1°18'
SATURNE
1 427
9.54
29 années 
9.6
10.2 heures
29.00°
0.056
2°29'
URANUS
2 870
19.18
84 années 
6.8
17.2 heures
97.92°
0.046
0°46'
NEPTUNE
4 497
30.06
165 années 
5.3
16.3 heures
28.80°
0.010
1°46'
PLUTON
5 900
39.44
248 années 
2.9
6.4 jours
?
0.250
17°12'


Benoit URGELLI, Mars 2000
 
 
 

3. Consignes données à l'élève.

Les élèves disposaient chacun d'un exemplaire des consignes suivantes :
 
 
Identifier et classer les objets du système solaire

Représenter les objets du système solaire.

Dans le logiciel Excel, vous utiliserez les colonnes A, B et C.
 

1. Nommez les cellules 1A, 1B et 1C respectivement "planète", "densité" et "diamètre".

2. A l'aide de la page Internet proposée, complétez ces colonnes A, B et C avec :

  • Colonne A : le nom des planètes du système solaire, de la plus proche du soleil à la plus éloignée.
  • Colonne B : la densité de chaque planète.
  • Colonne C : le diamètre de chaque planète.
3. Réalisez une représentation du système solaire à l'aide d'Excel en suivant les instructions fournies sur transparent.

 

Les 2 premières questions servent à remplir les cellules d'Excel de la manière suivante :

remplissage d'Excel

Une fois les cellules remplies par l'ensemble des binômes, ceux-ci suivent le protocole d'utilisation d'Excel présenté au rétroprojecteur.
 


 
 

4. Protocole d'utilisation d'Excel (transparent).


Utilisation d'Excel pour la réalisation
d'une repésentation du système solaire





Lancer l'assistant graphique

  • Remplir 3 colonnes de cellules (A, B et C) avec respectivement les noms des planètes, leur densité et leur diamètre.
  • Sélectionner l'ensemble des cellules remplies (y compris celles contenant les titres des colonnes).
  • Lancer l'assistant graphique en cliquant sur l'icône 


Créer le graphique

  • Etape 1 sur 4 : sélectionner "bulle" puis cliquer sur "suivant"
  • Etape 2 sur 4 : cliquer sur "suivant"
  • Etape 3 sur 4 :
    • onglet "titres" : remplacer le titre par "Représentation et classification des objets du système solaire" puis remplir le champ de l'axe des ordonnées (Y) avec "densité".
    • onglet "axes" : décocher "axe des ordonnées (X)"
    • onglet "quadrillage" : décocher "quadrillage principal"
    • onglet "légende" : décocher "afficher la légende"
    • onglet "étiquettes de données" : sélectionner l'option "afficher l'étiquette"
    • cliquer sur "suivant".
  • Etape 4 sur 4 : cliquer sur "fin".


Améliorer le graphique

  • Clic droit de la souris sur le nom d'une planète. Dans le menu déroulant qui apparaît, cliquer sur "format des étiquettes de données".
    • Dans l'onglet "police", sélectionner une taille 8.
    • Dans l'onglet "alignement", sélectionner l'option "bas" (du menu déroulant) dans le champ "position".
    • Cliquer sur "OK".
  • Clic droit de la souris sur le symbole d'une planète. Dans le menu déroulant, sélectionner "format de la série des données".
    • Dans l'onglet "option", réduire "bulles à l'échelle de" jusqu'à 65%.
    • Cliquer sur "OK".


Transférer le graphique dans Word

  • Clic droit de la souris sur le fond blanc du graphique. Dans le menu déroulant, choisir l'option "copier".
  • Sans fermer Excel, lancer le logiciel "Word".
  • Dans Word, cliquer sur "Edition" puis choisir l'option "coller".


Agrandir le graphique

  • Dans Word, cliquer avec le bouton droit de la souris sur le fond blanc du graphique, puis choisir l'option "format de l'objet"
  • Dans l'onglet "taille", vérifier que l'option "garder le même rapport hauteur/largeur" esty sélectionnée, puis augmenter la largeur jusqu'à 15 cm environ (utiliser les petites flèches situées à côté du champ "largeur").

  • Cliquer sur "OK".

 

    C'est ici que tout se joue et les étapes de création de la représentation du système solaire sont nombreuses... il ne faut donc perdre aucun binôme en cours de route !
En effet, si la création du graphique en elle même n'est pas compliquée, il faut utiliser de nombreuses options du logiciel pour que ce graphique devienne lisible.
    Cette étape, apparement longue et fastidieuse, ne prend en fait qu'une quinzaine de minutes. Les élèves suivent en général bien les instructions et sont parfois étonnés devant l'évolution de leur travail.

    Une fois les graphiques imprimés, les élèves doivent entourer les groupes de planètes (telluriques, gazeuses, et de glace), en justifiant ces appelations (en réutilisant le site internet).
 


 

5. Productions d'élèves.

    D'une manière générale, les productions sont assez satisfaisantes, et permettent toujours, à de rares exceptions près, de classer les planètes en trois groupes.
    Voici quelques unes des productions obtenues :

prod élève parfaite



    La représentation ci-dessus est la production attendue en début de séance (et obtenue par bon nombres de binômes). Malheureusement, les productions qui suivent prouvent que le résultat n'est pas toujours aussi réussi...
 
 

prod élève 3
    Cette représentation manque de couleurs, et les noms des planètes figurent à coté des planètes, ce qui  rend la lisibilité moins nette au niveau de Jupiter, Saturne... Ce travail reste cependant tout à fait exploitable par l'élève.
 
 

prod élève 1



    Dans ce troisième cas,  la production est tronquée bien que les consignes aient été suivies par le binôme. La représentation était normalement complète, mais trop large pour une impression sur une page A4... C'est un point sur lequel il faut porter toute son attention car malgré un travail correct des élèves, ceux-ci reçoivent une production incomplète sur laquelle on ne peut identifier que 2 groupes de planètes.
 

    Conclusion : Le travail des élèves fut tout à fait satisfaisant. Ces représentations ont été parfaitement comprises, et l'évaluation portant sur ce point très largement réussie ( environ 80% de la classe ayant obtenu le maximum des points).
 


 
 
 

6. Avantages et inconvénients d'une telle séance.



Problèmes rencontrés lors de cette séance et de sa préparation.

Ce sont ceux liés à l'utilisation de l'outil informatique :

  • Les ordinateurs de la salle informatique SVT n'étaient pas équipés à la fois d'Excel et d'une connexion internet... Il a donc fallu réserver une autre salle informatique utilisable par toutes les matières et donc pas forcément libre si on s'y prend trop tard.
  • Cette autre salle n'était quant à elle pas pourvue d'une imprimante fonctionnelle...
  • L'adresse internet n'était pas valide telle quelle (trop longue ?). Ceci engendre une perte de temps (5 à 10 min), puisqu'il faut "remonter" à une adresse plus courte puis "redescendre" jusqu'à la page souhaitée, en s'assurant que tous les binômes suivent.
  • Enfin, il faut s'assurer que tous les élèves aient leur mot de passe pour pouvoir utiliser les ordinateurs.


Conclusion : cette séance exige un matériel informatique fiable, sans quoi la séance peut "tomber à l'eau".
 
 

Avantages de cette séance.

  • Les élèves utilisent très peu leur stylo (si ce n'est pour noter les titres et le résumé dans le cours), ce qui donne un caractère plus ludique à  la séance, les données recueillies sur internet servant à compléter les cellules d'Excel.
  • Si  les élèves ont, dans l'ensemble, déjà été en contact avec internet au collège ou dans d'autres matières, cette séance est pour eux l'occasion d'une première familiarisation avec un tableur, logiciel de bureautique relativement courant, et qu'ils sont succeptibles de réutiliser lors des TPE. En outre, ce logiciel leur permet ici d'obtenir une production personnelleconcrète. Ces deux éléments rendent ce travail plus motivant et valorisant à leurs yeux.
  • Les élèves sont relativement autonomes lors de la recherche des données, même s'ils ont quelques consignes à suivre. Cette autonomie devient néanmoins nettement plus réduite lors de la phase de création du graphique, mais la prise d'initiatives peut être favorisée (voir page suivante "améliorations envisageables").
Conclusion : cette séance semble assez motivante pour les élèves du fait de l'utilisation d'un outil nouveau et de la réalisation d'une production concrète.
 

7. Améliorations envisageables.



Pour la production élève :

    Comme je l'ai déjà mentionné, le stylo est très peu utilisé lors de cette séance. Cependant, on peut imaginer une séance sans que l'élève ait besoin d'ouvrir son cartable. En effet, l'utilisation du logiciel Word permet d'annoter le schéma du système solaire, d'écrire les titres du chapitre, ainsi que le résumé correspondant : la séance serait totalement informatique.
Néanmoins, cette perspective se heurte à 2 problèmes majeurs :

  • la contrainte horaire (les élèves ne tapent pas sur un clavier aussi rapidement qu'ils écrivent).
  • la complexité d'utilisation du logiciel Word pour annoter le graphique (il faut là encore choisir un certain nombre d'options).


Pour la réflexion de l'élève :

    Cette séance ne nécessite la consultation que d'une seule page Internet du site "Planet-Terre". On peut envisager une exploitation plus poussée de l'ensemble du site afin de mettre en évidence les autres objets du système solaire. Cette hypothèse suppose que les élèves aient déjà une bonne maîtrise d'Internet, car le site proposé ici possède une arborescence qui me semble assez complexe. Un site moins complet mais plus accessible serait une solution sans doutes plus appropriée.
 

Pour l'autonomie de l'élève :

    Lors de l'amélioration du graphique, j'ai choisi de donner des consignes strictes que les binômes n'avaient qu'à suivre sans trop réflechir. On peut cependant  faire participer les élèves à ces améliorations en les laissant découvrir le graphique obtenu sans qu'aucune option graphique ne soit employée. On obtient ainsi un graphique illisible, qui serait amélioré au fur et à mesure des propositions d'amélioration venant des élèves.
    Cette perspective ne peut être envisagée que si l'enseignant maîtrise parfaitement le logiciel Excel, selectionnant les options correspondantes aux améliorations souhaitées par les élèves ! Ceci requiert donc un gros travail de la part de l'enseignant, mais qui permet d'obtenir pour les élèves des productions encore plus personnelles par un travail plus autonome.

    Conclusion : Une bonne maîtrise de l'outil informatique de la part de l'enseignant et des élèves doit permettre de rendre cette séance plus conviviale et interactive.