Il ne faut pas confondre nouvelle Lune et Eclipse... Afin que les jeunes puissent formaliser par eux-mêmes et avec votre aide, l’idée qu’ils se font de la mécanique existante entre la Lune, la Terre et le Soleil, nous vous proposons de représenter ce système, de le manipuler et de le tester. La maquette devrait permettre de faire émerger une réflexion sur tous les phénomènes liés à ces trois astres, encore faut-il également prendre conscience des dimensions de ces objets...
Il ne faut pas confondre nouvelle Lune et Eclipse... Afin que les jeunes puissent formaliser par eux-mêmes et avec votre aide, l’idée qu’ils se font de la mécanique existante entre la Lune, la Terre et le Soleil, nous vous proposons de représenter ce système, de le manipuler et de le tester. La maquette devrait permettre de faire émerger une réflexion sur tous les phénomènes liés à ces trois astres, encore faut-il également prendre conscience des dimensions de ces objets... La collecte des données nécessaires fait partie de ce que la science appelle "recherche documentaire", sans laquelle la démarche scientifique partirait sans cesse de zéro.
La réalisation oblige à tenir compte de certaines réalités physiques (éloignement et taille du Soleil, par exemple), mais aussi à éliminer les réalités non pertinentes dans la maquette, c'est à - dire celles dont le respect scrupuleux ne ferait qu'alourdir la conception ou rendre le résultat incompréhensible. Le choix des données à prendre en compte est donc une activité à part entière, à réaliser en équipe.
Plus précisément, une maquette Terre-Lune-Soleil doit pouvoir évoquer les notions suivantes : tailles respectives de la Terre et de la Lune, phases de la Lune, éclipses de Lune et de Soleil, inclinaison de l'orbite lunaire sur l'écliptique...
Quelques données chiffrées
Proposons d'exprimer les tailles et les distances, non simplement en kilomètres, mais en les comparant à l'une d'entre elles, prise comme référence. Pour les diamètres, celui de la Terre sera l'étalon.
Diamètre de la Terre : 12 600 km.
Diamètre de la Lune : 3 480 km, soit 0,25 Terre environ.
Diamètre du Soleil : 1,4 million de kilomètres, soit environ 110 fois la Terre !
Dit comme ça, la disproportion saute aux yeux. Mettez des lunettes de chantier !
Elle est encore plus criante lorsque l’on considère les distances :
Terre-Lune : 380 000 kilomètres
Terre-Soleil : 150 000 000 kilomètres (cent cinquante millions)
La distance Terre-Lune "entre" donc près de quatre fois DANS LE SOLEIL ! Par ailleurs, cette distance est à peu près égale à trente diamètres terrestres. On voit tout de suite les problèmes qu'une maquette à l'échelle va poser.
Quelques solutions existent, question de choix, voici quelques pistes :
- On peut faire l'impasse sur le Soleil : Celui-ci est ainsi simplement suggéré. La maquette dans sa présentation doit alors le mentionner explicitement. Dans une telle maquette, le Soleil peut être une lampe, il faut alors simplement préciser que ce n'est pas à l'échelle !
- On peut ne représenter qu'une partie du Soleil, une petite calotte légèrement bombée. Pour un globe terrestre de 25 cm, le Soleil ferait 28 mètres de diamètre environ ! Du carton d'un mètre de côté, du grillage et du papier mâché feront parfaitement l'affaire par exemple.
- On peut aussi ignorer toutes les distances en décidant que seuls les mécanismes importent. Quelles que soient les solutions envisagées, il est important de ne pas les imposer mais de les discuter avec les jeunes.