Sciences de la vie et de la Terre (Spécialité) · Première

Idées d’apprentissage actif

La structure du globe terrestre

L'étude de la structure interne de la Terre repose sur une approche indirecte, utilisant principalement la sismologie. Ce chapitre explique comment la propagation des ondes sismiques permet de découper le globe en enveloppes concentriques (croûte, manteau, noyau) et de définir des limites majeures comme le Moho ou la discontinuité de Gutenberg. Les élèves apprennent également à distinguer les modèles basés sur la composition chimique de ceux basés sur le comportement mécanique (lithosphère vs asthénosphère).

• Programmes Officiels
• BOEN spécial n°1 du 22 janvier 2019 - Thème 1B
• Compétence : Pratiquer des démarches scientifiques (traitement de données sismiques)

• 40–80 min
• Binômes → Classe entière
• 3 activités

Activité 01

• Progettazione
• 55 min · Binômes

Progettazione: À la recherche du Moho

À l'aide de chronogrammes de séismes réels, les élèves calculent la profondeur de la discontinuité de Mohorovičić sous différentes régions. Ils comparent ensuite leurs résultats pour mettre en évidence les variations d'épaisseur de la croûte.

Comment les ondes sismiques révèlent-elles l'intérieur de la Terre ?

• Comprendre
• Appliquer
• Analyser
• Conscience de soi
• Conscience sociale
• Compétences relationnelles

Activité 02

• Apprentissage par investigation
• 40 min · Petits groupes

Simulation analogique : Ondes et milieux

Les élèves utilisent des dispositifs simples (ressorts, cuves à ondes) pour observer comment la vitesse et la direction des ondes changent selon la densité du milieu, mimant le comportement des ondes P et S.

Quelle est la différence entre la lithosphère et l'asthénosphère ?

• Appliquer
• Analyser
• Évaluer
• Autogestion
• Conscience sociale

Activité 03

• Rotation par ateliers
• 80 min · Petits groupes

Rotation par ateliers: Les enveloppes terrestres

Quatre ateliers tournants : 1. Analyse de densités de roches, 2. Tracé du gradient géothermique, 3. Étude des zones d'ombre sismique, 4. Comparaison lithosphère/asthénosphère sur logiciel.

Comment la température varie-t-elle en profondeur ?

• Mémoriser
• Comprendre
• Appliquer
• Analyser
• Autogestion
• Compétences relationnelles

Quelques notes pour enseigner cette unité

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Attention à ces idées reçues

• Le manteau terrestre est liquide car il produit du magma.

  Le manteau est solide mais ductile sur de longues échelles de temps. Il faut insister sur le fait que la fusion est partielle et localisée. Les expériences sur la viscosité aident à clarifier ce point.

• La limite lithosphère-asthénosphère est une limite chimique.

  C'est une limite thermique et mécanique (isotherme 1300°C). La composition reste la même (péridotite), c'est l'état physique qui change. Le tracé de courbes de température permet de visualiser cette transition.

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Méthodes utilisées dans ce dossier

• Progettazione
• Apprentissage par investigation
• Rotation par ateliers