Sciences et technologie · CM1 · La Terre et le système solaire · 2e Trimestre

La Lune et ses phases

Les élèves observent les phases de la Lune et expliquent ce phénomène par la position relative de la Terre, de la Lune et du Soleil.

• Programmes Officiels
• MEN: Cycle 3 - Modéliser les mouvements de la Terre

À propos de ce thème

L observation des phases de la Lune est l un des thèmes les plus concrets du programme de sciences au cycle 3. Les élèves constatent chaque soir que la Lune change d apparence, mais ils ignorent souvent que ce phénomène s explique par la position relative de la Terre, de la Lune et du Soleil. Le programme de l Éducation nationale demande de modéliser ces mouvements pour comprendre pourquoi on voit une nouvelle lune, un premier quartier, une pleine lune ou un dernier quartier.

Ce thème est une occasion idéale pour développer la modélisation spatiale et l observation régulière. En tenant un journal lunaire pendant un mois, les élèves collectent de vraies données qu ils confrontent ensuite au modèle. Les maquettes avec lampe et balle sont particulièrement efficaces : en tournant physiquement autour du modèle, les élèves adoptent différents points de vue et comprennent que la Lune ne change pas de forme, c est la partie éclairée visible depuis la Terre qui varie. Cette manipulation directe ancre la compréhension bien mieux qu un schéma en deux dimensions.

Questions clés

1. Expliquez pourquoi la Lune semble changer de forme dans le ciel.
2. Analysez l'influence de la Lune sur les marées terrestres.
3. Prédisez la phase lunaire en fonction de la position de la Lune par rapport à la Terre et au Soleil.

Objectifs d'apprentissage

• Expliquer la variation de la portion visible de la Lune éclairée par le Soleil en fonction de la position relative Terre-Lune-Soleil.
• Identifier les principales phases de la Lune (Nouvelle Lune, Premier Quartier, Pleine Lune, Dernier Quartier) à partir d'observations ou de schémas.
• Modéliser le phénomène des phases lunaires à l'aide d'une maquette simple (source lumineuse, sphère représentant la Lune, observateur).
• Comparer la durée d'une lunaison avec la durée d'une journée terrestre pour expliquer la perception du changement des phases.

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 saisir comment la Lune est éclairée.

Les mouvements de la Terre

Pourquoi : Une compréhension de base de la rotation de la Terre sur elle-même est nécessaire pour comprendre la notion de point de vue de l'observateur.

Vocabulaire clé

Phase lunaire	Aspect de la Lune tel qu'il est vu depuis la Terre, qui change progressivement au cours d'un cycle d'environ 29,5 jours.
Lunaison	Période complète de changement des phases de la Lune, de Nouvelle Lune à Nouvelle Lune.
Illumination	Action d'éclairer. La Lune ne produit pas sa propre lumière, elle réfléchit celle du Soleil.
Orbite	Trajectoire courbe que suit un corps céleste, comme la Lune autour de la Terre.

Attention à ces idées reçues

Idée reçue courante

L ombre de la Terre sur la Lune cause les phases lunaires.

Ce qu'il faut enseigner à la place

C est la conception erronée la plus fréquente. Les phases viennent du fait que la Lune est éclairée par le Soleil et que, selon sa position orbitale, on voit une fraction plus ou moins grande de sa face éclairée. L ombre de la Terre n intervient que lors des éclipses lunaires. La maquette avec lampe et balle clarifie cette distinction.

Idée reçue courante

La Lune ne brille que la nuit.

Ce qu'il faut enseigner à la place

La Lune est souvent visible en journée, surtout en premier et dernier quartier. Inviter les élèves à chercher la Lune dans le ciel diurne est un excellent exercice d observation qui déconstruit cette idée reçue.

Idée reçue courante

La Lune change réellement de forme.

Ce qu'il faut enseigner à la place

La Lune reste toujours sphérique et toujours à moitié éclairée par le Soleil. C est l angle sous lequel on observe cette moitié éclairée qui change. Tourner physiquement autour de la balle-Lune dans la maquette permet de le vérifier soi-même.

Idées d'apprentissage actif

Investigation collaborative : La maquette Terre-Lune-Soleil

Dans une salle obscurcie, une lampe de bureau représente le Soleil. Un élève tient une balle (la Lune) et tourne autour d un autre élève (la Terre). À chaque quart de tour, le groupe observe quelle partie de la balle est éclairée et dessine ce qu il voit. Les résultats sont comparés aux vraies phases.

40 min·Petits groupes

Journal d observation : Mon carnet lunaire

Pendant quatre semaines, chaque élève observe la Lune chaque soir (quand le ciel est dégagé) et dessine ce qu il voit sur une fiche. En classe, les observations sont mises en commun pour reconstituer le cycle complet et identifier les régularités.

15 min·Individuel

Penser-Partager-Présenter: Pourquoi la Lune disparaît-elle ?

L enseignant demande : où est la Lune quand on ne la voit pas ? Chaque élève formule une hypothèse écrite. En binôme, ils confrontent leurs idées et choisissent la plus plausible. La mise en commun permet de corriger les conceptions erronées grâce à la maquette.

20 min·Binômes

Classement collaboratif : Ordonne les phases

Chaque groupe reçoit huit photos des phases lunaires mélangées. Les élèves doivent les remettre dans l ordre chronologique en s appuyant sur leurs observations et sur le modèle Terre-Lune-Soleil. Une correction collective permet de fixer le vocabulaire (croissant, gibbeuse, quartier).

25 min·Petits groupes

Liens avec le monde réel

• Les astronomes utilisent des observations précises des phases lunaires et de la position des astres pour affiner les modèles du système solaire et prédire les éclipses.
• Les marins et les pêcheurs traditionnels observent les phases de la Lune pour anticiper les marées, qui influencent les courants et la disponibilité de certaines espèces marines.

Idées d'évaluation

Vérification rapide

Demandez aux élèves de dessiner la Terre, le Soleil et la Lune dans trois positions différentes. Ils doivent ensuite indiquer quelle phase lunaire serait visible depuis la Terre pour chaque position. Vérifiez la cohérence des schémas et des légendes.

Question de discussion

Posez la question : 'Si vous étiez sur la Lune, comment verriez-vous la Terre changer de forme au cours d'un mois ?' Encouragez les élèves à utiliser le vocabulaire appris (illumination, orbite) pour expliquer leur raisonnement.

Billet de sortie

Sur une carte, demandez aux élèves d'écrire le nom de la phase lunaire correspondant à la description : 'La Lune est entièrement éclairée par le Soleil et visible en totalité depuis la Terre.' Puis, ils doivent dessiner schématiquement la position Terre-Lune-Soleil pour cette phase.

Questions fréquentes

Comment expliquer les phases de la Lune simplement en CM1 ?

Utilisez une lampe (Soleil), une balle de tennis (Lune) et un élève au centre (Terre) dans une salle sombre. En faisant tourner la balle autour de l élève, on voit la partie éclairée changer selon l angle. Les élèves comprennent que la Lune ne change pas de forme : c est leur point de vue qui évolue.

Combien de temps dure un cycle lunaire complet ?

Le cycle lunaire (lunaison) dure environ 29,5 jours, de nouvelle lune à nouvelle lune. Les huit phases principales se succèdent à intervalles d environ 3 à 4 jours. Un journal d observation tenu pendant un mois permet aux élèves de constater cette périodicité par eux-mêmes.

Pourquoi voit-on parfois la Lune en plein jour ?

La Lune est visible en journée quand elle est suffisamment éloignée du Soleil dans le ciel et assez lumineuse. C est courant en premier quartier (visible l après-midi) et en dernier quartier (visible le matin). Observer la Lune diurne est un exercice d observation simple et surprenant pour les élèves.

Quelle méthode active pour enseigner les phases lunaires au cycle 3 ?

La maquette Terre-Lune-Soleil en salle obscurcie est incontournable. Les élèves tournent physiquement autour du modèle et dessinent ce qu ils voient à chaque position. Cette manipulation spatiale construit une compréhension en trois dimensions que ni un schéma ni une vidéo ne peuvent remplacer.