Sciences et technologie · CE1 · Objets techniques et électricité · 3e Trimestre

Le jour et la nuit : rotation de la Terre

Les élèves modélisent la rotation de la Terre sur elle-même pour expliquer l'alternance du jour et de la nuit.

• Programmes Officiels
• MEN: Cycle 2 - Observer les mouvements de la Terre sur elle-même

À propos de ce thème

L'alternance jour-nuit est un phénomène quotidien que les élèves de CE1 peuvent relier à leur vécu. Ce sujet du programme « Questionner le monde » les amène à comprendre que cette alternance résulte de la rotation de la Terre sur elle-même, et non d'un déplacement du Soleil. Les élèves passent ainsi d'une perception égocentrique (le Soleil « se lève » et « se couche ») à un modèle scientifique.

La modélisation est centrale : avec une lampe et un globe, les enfants reproduisent le phénomène et identifient la face éclairée et la face dans l'ombre. Ils constatent aussi que la durée du jour varie selon les saisons, une observation qu'ils peuvent vérifier dans leur quotidien. Ce type de manipulation concrète, mené en groupes, ancre la compréhension spatiale bien mieux qu'une explication frontale.

Questions clés

1. Expliquer le phénomène de l'alternance du jour et de la nuit.
2. Modéliser la rotation de la Terre pour comprendre le jour et la nuit.
3. Comparer la durée du jour et de la nuit à différentes périodes de l'année.

Objectifs d'apprentissage

• Expliquer l'alternance du jour et de la nuit en utilisant le modèle de la rotation de la Terre.
• Modéliser la rotation de la Terre à l'aide d'une lampe et d'un globe pour représenter l'éclairement solaire.
• Comparer la durée du jour et de la nuit observée à différentes périodes de l'année.
• Identifier la partie de la Terre éclairée par le Soleil et la partie dans l'ombre lors de sa rotation.

Avant de commencer

Le Soleil, source de lumière et de chaleur

Pourquoi : Les élèves doivent comprendre que le Soleil est une source de lumière pour pouvoir ensuite comprendre comment son éclairage crée le jour.

Formes et grandeurs

Pourquoi : La manipulation d'un globe nécessite une compréhension de base des formes sphériques et de l'espace.

Vocabulaire clé

Rotation	Mouvement d'un objet qui tourne sur lui-même, comme la Terre qui tourne autour de son axe.
Jour	Période pendant laquelle une partie de la Terre est éclairée par le Soleil.
Nuit	Période pendant laquelle une partie de la Terre n'est pas éclairée par le Soleil.
Soleil	Étoile qui éclaire et réchauffe la Terre, provoquant le jour.
Axe de rotation	Ligne imaginaire autour de laquelle la Terre tourne sur elle-même.

Attention à ces idées reçues

Idée reçue courante

Le Soleil tourne autour de la Terre et c'est pour cela qu'il fait jour puis nuit.

Ce qu'il faut enseigner à la place

C'est la Terre qui tourne sur elle-même en 24 heures. La modélisation avec lampe et globe permet aux élèves de vérifier par eux-mêmes que la rotation de la Terre suffit à expliquer l'alternance.

Idée reçue courante

La nuit, le Soleil disparaît ou s'éteint.

Ce qu'il faut enseigner à la place

Le Soleil brille en permanence. La nuit, notre position sur la Terre est simplement tournée vers l'espace opposé au Soleil. Les élèves le constatent en observant que la lampe reste allumée pendant toute la manipulation.

Idée reçue courante

La durée du jour est la même toute l'année.

Ce qu'il faut enseigner à la place

La durée du jour varie selon les saisons à cause de l'inclinaison de l'axe de la Terre. Comparer les relevés d'heures de lever et coucher à différentes périodes aide les élèves à observer cette variation concrètement.

Idées d'apprentissage actif

Cercle de recherche: Modéliser le jour et la nuit

Chaque groupe reçoit une lampe torche, un globe et un personnage miniature collé sur la France. Les élèves font tourner le globe lentement et notent quand le personnage passe du côté éclairé au côté sombre. Ils dessinent les positions jour et nuit sur une fiche.

35 min·Petits groupes

Penser-Partager-Présenter: Pourquoi il fait nuit ?

L'enseignant demande : « Où va le Soleil quand il fait nuit ? » Chaque élève écrit sa réponse, la compare avec son voisin, puis les paires partagent leurs idées. La classe confronte les représentations initiales au modèle de la rotation.

20 min·Binômes

Galerie marchande: Les heures de lever et coucher du Soleil

Les groupes affichent des graphiques simples montrant les heures de lever et coucher du Soleil à différentes dates (solstices, équinoxes). La classe circule, compare les données et conclut que la durée du jour change au fil de l'année.

25 min·Classe entière

Liens avec le monde réel

• Les astronomes utilisent des télescopes pour observer la Terre et d'autres planètes, mesurant leur rotation pour mieux comprendre les cycles célestes et prédire les éclipses.
• Les horlogers et les fabricants de montres conçoivent des mécanismes qui imitent la rotation de la Terre pour afficher l'heure, le jour et la nuit sur des cadrans complexes.
• Les agriculteurs observent attentivement la durée du jour pour planifier leurs semis et leurs récoltes, car de nombreuses plantes dépendent de la lumière solaire pour leur croissance.

Idées d'évaluation

Billet de sortie

Distribuer une feuille avec le dessin d'un globe terrestre et une lampe. Demander aux élèves de colorier la partie 'jour' et la partie 'nuit' et d'écrire une phrase expliquant pourquoi il fait jour d'un côté et nuit de l'autre.

Question de discussion

Poser la question : 'Imaginez que vous êtes un astronaute dans l'espace et que vous regardez la Terre. Que voyez-vous qui vous fait comprendre qu'elle tourne sur elle-même ?' Encourager les élèves à utiliser le vocabulaire appris.

Vérification rapide

Pendant la manipulation avec la lampe et le globe, observer les élèves. Poser des questions ciblées comme : 'Montre-moi où est le Soleil. Montre-moi la Terre. Qu'est-ce qui se passe quand la Terre tourne ? Quelle partie reçoit la lumière ?'

Questions fréquentes

Comment expliquer le jour et la nuit à un élève de CE1 ?

Utilisez une lampe torche et un globe terrestre. Collez un petit personnage sur la France. Faites tourner le globe lentement : quand le personnage est face à la lampe, c'est le jour ; quand il est de l'autre côté, c'est la nuit. Les élèves comprennent ainsi que c'est la Terre qui tourne, pas le Soleil qui se déplace.

Pourquoi les jours sont plus longs en été qu'en hiver ?

L'axe de la Terre est incliné. En été, l'hémisphère nord est davantage orienté vers le Soleil, ce qui allonge la durée d'ensoleillement. En hiver, c'est l'inverse. Les élèves peuvent comparer les heures de lever et coucher du Soleil notées sur un calendrier pour constater cette variation.

La Terre met combien de temps pour faire un tour sur elle-même ?

La Terre effectue un tour complet sur elle-même en environ 24 heures, soit un jour. C'est cette rotation qui produit le cycle jour-nuit. En classe, les élèves le vérifient en faisant tourner un globe sous une lampe fixe et en chronométrant symboliquement un tour complet.

Quelle activité de groupe pour enseigner la rotation de la Terre en CE1 ?

La modélisation en petits groupes est très efficace. Chaque groupe dispose d'un globe et d'une lampe. Les élèves font tourner le globe, observent les zones éclairées et sombres, puis dessinent leurs observations. Le travail collaboratif permet de confronter les hypothèses et de construire ensemble le modèle scientifique.