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

Les phases de la Lune

Les élèves observent les différentes phases de la Lune et comprennent que ce sont des aspects changeants de la Lune éclairée par le Soleil.

À propos de ce thème

L'observation des phases de la Lune est un sujet qui fascine les élèves de CE1 et qui s'appuie sur leur expérience quotidienne. Ils remarquent que la Lune change de forme au fil des jours, passant de la nouvelle lune au premier quartier, puis à la pleine lune et au dernier quartier. Ce sujet les amène à comprendre que la Lune ne produit pas de lumière mais reflète celle du Soleil.

La modélisation est indispensable pour dépasser les représentations spontanées. Avec une lampe (le Soleil), un ballon (la Lune) et leur propre tête (la Terre), les élèves reproduisent les différentes configurations et observent comment la partie éclairée du ballon change selon sa position. Ce dispositif, mené en petits groupes dans une salle obscurcie, rend le phénomène immédiatement compréhensible et favorise les échanges entre pairs pour formuler des explications.

Questions clés

1. Décrire les différentes phases de la Lune observables depuis la Terre.
2. Expliquer pourquoi la Lune semble changer de forme au cours du mois.
3. Modéliser l'éclairage de la Lune par le Soleil pour comprendre ses phases.

Objectifs d'apprentissage

• Identifier les différentes phases de la Lune visibles depuis la Terre (nouvelle lune, premier quartier, pleine lune, dernier quartier).
• Expliquer le cycle des phases lunaires en reliant la position de la Lune, de la Terre et du Soleil.
• Modéliser la façon dont le Soleil éclaire la Lune pour démontrer pourquoi son apparence change.
• Comparer la portion éclairée de la Lune observée depuis la Terre avec la position de la Lune dans son orbite.

Avant de commencer

Le système solaire : planètes et étoiles

Pourquoi : Les élèves doivent avoir une compréhension de base du Soleil comme source de lumière et de la Lune comme objet céleste orbitant autour de la Terre.

La lumière et l'ombre

Pourquoi : Comprendre comment la lumière d'une source crée une ombre est fondamental pour saisir comment le Soleil éclaire la Lune et comment nous voyons différentes parties de cette lumière.

Vocabulaire clé

Lune	Satellite naturel de la Terre qui ne produit pas sa propre lumière mais réfléchit celle du Soleil.
Soleil	Étoile au centre de notre système solaire qui fournit lumière et chaleur à la Terre et à la Lune.
Phases de la Lune	Aspects successifs de la portion éclairée de la Lune que l'on observe depuis la Terre au cours d'un cycle.
Nouvelle Lune	Phase où la Lune est située entre la Terre et le Soleil, rendant sa face visible depuis la Terre entièrement dans l'ombre.
Pleine Lune	Phase où la Terre est située entre le Soleil et la Lune, montrant la face entièrement éclairée de la Lune depuis la Terre.

Attention à ces idées reçues

Idée reçue courante

La Lune change vraiment de forme au cours du mois.

Ce qu'il faut enseigner à la place

La Lune reste toujours ronde. Ce qui change, c'est la partie éclairée visible depuis la Terre. La modélisation avec lampe et ballon permet aux élèves de vérifier que seul l'angle d'éclairage change, pas la forme de l'objet.

Idée reçue courante

Les nuages cachent une partie de la Lune et créent les phases.

Ce qu'il faut enseigner à la place

Les phases sont causées par la position relative de la Lune, de la Terre et du Soleil, pas par les nuages. En reproduisant le phénomène en salle obscurcie (sans nuages), les élèves constatent que les phases apparaissent quand même.

Idée reçue courante

La Lune produit sa propre lumière, comme le Soleil.

Ce qu'il faut enseigner à la place

La Lune reflète la lumière du Soleil. Elle n'a pas de source lumineuse propre. En éteignant la lampe dans l'expérience de modélisation, les élèves voient que le ballon (Lune) devient invisible, ce qui prouve cette dépendance.

Idées d'apprentissage actif

Cercle de recherche: Modéliser les phases de la Lune

Dans une salle assombrie, chaque groupe utilise une lampe torche (Soleil) et un ballon blanc (Lune). Un élève tient le ballon et tourne autour d'un camarade assis (Terre). Le groupe dessine la partie éclairée du ballon à chaque quart de tour.

35 min·Petits groupes

Penser-Partager-Présenter: La Lune brille-t-elle toute seule ?

L'enseignant demande si la Lune produit sa propre lumière. Chaque élève note sa réponse, en discute avec son voisin, puis les paires partagent. La classe confronte les idées et vérifie avec la lampe et le ballon que la Lune ne fait que réfléchir la lumière.

15 min·Binômes

Galerie marchande: Le carnet d'observation lunaire

Pendant un mois, les élèves dessinent la forme de la Lune chaque soir (avec l'aide des parents). Les carnets sont affichés et la classe circule pour repérer le cycle complet et nommer les phases principales.

25 min·Classe entière

Rotation par ateliers: Les étiquettes des phases

Quatre stations sont installées : à chacune, les élèves associent des images de la Lune à leur nom (nouvelle lune, premier quartier, pleine lune, dernier quartier), les ordonnent chronologiquement, puis vérifient avec un schéma de référence.

30 min·Petits groupes

Liens avec le monde réel

• Les astronomes et les scientifiques utilisent des télescopes pour observer la Lune et comprendre son orbite, ses phases et son influence sur la Terre, comme les marées.
• Les marins et les pêcheurs traditionnels observaient les phases de la Lune pour naviguer et prédire les marées, une connaissance essentielle avant l'invention des instruments modernes.
• Les calendriers lunaires, utilisés dans certaines cultures, sont basés sur les cycles des phases de la Lune pour organiser les fêtes religieuses et les événements agricoles.

Idées d'évaluation

Billet de sortie

Distribuer une feuille avec trois dessins schématiques de la Terre, de la Lune et du Soleil dans différentes positions. Demander aux élèves d'écrire le nom de la phase lunaire correspondante sous chaque dessin et d'expliquer brièvement pourquoi elle porte ce nom.

Question de discussion

Poser la question : 'Si la Lune ne brille pas par elle-même, comment se fait-il que nous la voyions changer de forme chaque nuit ?' Encourager les élèves à utiliser le modèle lampe-ballon pour expliquer leurs idées et à écouter les explications de leurs camarades.

Vérification rapide

Pendant l'activité de modélisation, circuler dans la classe et observer les élèves manipulant le ballon et la lampe. Poser des questions ciblées comme : 'Montre-moi où se trouve la Terre. Où est le Soleil ? Quelle partie du ballon est éclairée maintenant ? Quelle phase cela représente-t-il ?'

Questions fréquentes

Comment expliquer les phases de la Lune à des enfants de CE1 ?

La modélisation concrète est la meilleure approche. Dans une pièce sombre, utilisez une lampe torche comme Soleil et un ballon blanc comme Lune. Un élève (la Terre) reste au centre tandis que le ballon tourne autour de lui. Les enfants observent que la partie éclairée visible change selon la position, exactement comme dans le ciel.

Combien de temps dure un cycle complet de la Lune ?

Un cycle lunaire complet, de nouvelle lune à nouvelle lune, dure environ 29,5 jours. En CE1, les élèves peuvent le vérifier en tenant un carnet d'observation lunaire pendant un mois. Ils dessinent la Lune chaque soir et constatent que le cycle se boucle en quatre semaines environ.

Pourquoi la Lune est parfois visible en plein jour ?

La Lune est présente dans le ciel de jour comme de nuit, mais elle n'est visible en journée que lorsque sa position et son éclairage le permettent. On la voit souvent en fin de matinée ou en début d'après-midi sous forme de croissant pâle. Les élèves peuvent guetter ces apparitions diurnes pour enrichir leurs observations.

Quelle activité de groupe pour observer les phases de la Lune en CE1 ?

Le carnet d'observation lunaire tenu sur un mois, combiné à la modélisation en classe, forme un dispositif complet. Les élèves observent à la maison, dessinent, puis confrontent leurs carnets en classe. Le travail en groupe permet de compléter les observations manquées et de nommer ensemble les phases.