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Activités en classe

Activités Ombres et lumière

Document "la main à la pâte" En débat Cycles 2 et 3

Mireille Hartmann [email protected]

Publication : Avril 1999 Mise en ligne : Avril 1999Thèmes abordés : ombres et lumière, ciel et Terre, le système solaire.

Les activités qui vont être décrites concernent en premier lieu les classes de cycle II, mais elles peuvent également êtreutilisées avec profit en cycle III : en effet, si elles sont exploitables dès la grande section de maternelle, ellesconstituent également la base d'une construction plus approfondie à l'école élémentaire. En outre, elles visent uneinterdisciplinarité au sens large car, en complément de nombreuses expérimentations très simples et utilisant unmatériel courant, elles proposent des travaux faisant appel à l'imaginaire et à la créativité.

Photo A Photo B

Lorsqu’ils feuillettent des ouvrages d’astronomie, les enfants sont toujours intrigués par les photographies d’éclipsesde Lune et de Soleil : ils cherchent à les interpréter spontanément en fonction des connaissances déjà acquises, ce quibien sûr les induit en erreur. Ainsi, lorsqu’ils regardent des photos d’éclipse partielle de Lune ou de Soleil, il s’agitpour eux, dans les deux cas, de " drôles de lunes en croissant qui sont pas comme d’habitude ". Il est vrai que certainesclichés ( photos A et B) prêtent à confusion et que nombre d’adultes non avertis se laissent également prendre aupiège ! Mais pour nos écoliers, cela ne sera plus le cas dès qu’ils auront fait le tour de la question…

A ce propos, comme on va le remarquer en lisant le plan des activités (et contrairement à la pratique habituelle), lessimulations et les analyses de documents vont précéder les observations en direct. En effet, le phénomène d’uneéclipse de Lune ou de Soleil étant relativement rare, il faudra que les enfants soient bien préparés au préalable pourqu’ils puissent l’observer en toute connaissance de cause, et profiter ainsi au maximum de l'événement.

Côté pédagogie, avant de pratiquer en classe les activités qui vont être décrites, il sera nécessaire de donner aux

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élèves quelques éléments de base concernant la Terre et la Lune éclairées toutes deux par le Soleil. Des simulationstrès simples (qui sont développées dans l'ouvrage "l'astronomie est un jeu d'enfant", Ed.Le Pommier, 1999) serontpossibles à partir d’un gros ballon (Terre) éclairé par un projecteur de diapos (Soleil), ainsi qu’une balle (Lune)éclairée elle aussi et que l’on fait graviter autour du ballon. Si, par petits groupes, les enfants prennent ensuite laplace du ballon et regardent tourner la balle autour d’eux, ils découvrent les phases de la Lune, et notamment laposition de la balle lors de la Pleine Lune et de la Nouvelle Lune, phases durant lesquelles se produisent les éclipses.

Activités pour laclasse:

Activités sur l'éclipse de LuneActivités sur l'éclipse de Soleil

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Sommaire des séquences:

Découvrir et jouer avec l'éclipse de Lune



Mireille Hartmann

Publication : Avril 1999 Mise en ligne : Avril 1999

Afin de profiter de toutes les opportunités, on commencera par consulter le calendrier des éclipses de Lune toutescatégories confondues jusqu'en 2010. Mais attention, les horaires sont donnés en "Temps Universel" (T.U) : pour lesavoir en heure locale, il faut ajouter une heure si on est à l'heure d'hiver et deux heures si on est à l'heure d'été.

Séquence 1 Simuler le phénomène

Séquence 2 Jouer avec le phénomène

Séquence 3 Faire apparaître la pénombre

Séquence 4 Regarder des documents

Séquence 5 Préparer l'observation d'une éclipse de Lune

Séquence 6 Observer une éclipse partielle de Lune

Séquence 7 Observer une éclipse totale de Lune

Séquence 8 Exécuter des travaux graphiques


Module sur l'éclipse de Lune

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Séquence 1 :

Simuler le phénomène



Mireille Hartmann


Plutôt que de proposer aux enfant la " manip " figurant au début de ce dossier, il sera préférable de les faire participer àune simulation plus spectaculaire, dans un lieu assombri : on aura besoin d’un matériel très simple, le même que celuidécrit plus haut pour simuler les phases de la Lune. Le ballon-Terre sera placé sur un cylindre de bristol posé sur unetable d’élève ; le projecteur sera au même niveau pour l’éclairer de plein fouet.

Les enfants, en demi-groupe classe, s’assoiront à l’arrière du ballon-Terre comme sur la figure 6, en faisant face aumur. Dès que le projecteur sera allumé, ils verront bien sûr l’ombre du ballon se projeter sur la cloison (à côté d’autresombres qui ne figurent pas sur le croquis). Précisons tout de suite que le cône de pénombre n’étant sans doute pasdiscernable (pour de multiples raisons), l’éclipse correspondante ne pourra être simulée ici mais le sera ultérieurement.

Figure 6

Simulation préliminaireElle a pour but de montrer que la zone d’ombre qui se forme derrière le ballon-Terre peut être mise en évidenceautrement que par sa projection sur le mur, et qu’elle est en trois dimensions. Les enfants prendront conscience à cetteoccasion qu’une ombre n’a pas de consistance matérielle : elle n’est qu’une absence de lumière ; ensuite, elle n’est pasdiscernable derrière l’objet éclairé : il faut qu’un obstacle puisse l’intercepter pour qu’elle se révèle.

Debout près de ses élèves à l’arrière du ballon, le Maître place sa main ouverte en pleine lumière puis la déplacelentement pour qu’elle s’assombrisse dès que le ballon lui fait écran : les spectateurs remarquent aussitôt que " sur lemur, l’ombre de la main entre et se cache dans l’ombre du ballon ! ". L’enseignant recommence plusieurs fois mais àdifférents endroits, pour faire apparaître les limites de la zone d’ombre aussi bien en hauteur qu’en largeur, et montrerqu’elle s’étend bien sûr en profondeur. Les enfants découvrent qu’elle a une forme cylindrique, ou plutôt coniquepuisque l’ombre projetée sur le mur est plus grande que le ballon lui-même : le Maître explique en passant que le cône

Séquence 1 du module sur l'éclipse de Lune.

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d’ombre de notre planète va au contraire en diminuant jusqu’à former une pointe car le Soleil est beaucoup plus grosque la Terre, alors qu’ici c’est l’inverse.

Simulation sans éclipseL’enseignant prend le ballon-Lune et le fait graviter autour du ballon-Terre (dans le sens correct) mais en veillantd’abord à ce qu’il passe légèrement au-dessus du cône d’ombre. Les enfants constatent, plutôt déçus : "On l’a pas vus’éteindre parce que tu l’as fait passer trop haut ! ".Le Maître justifie le choix de cette trajectoire en disant que c’esthabituellement celle de la Lune, sauf en de rares occasions, ce qu’il va montrer maintenant.

Simulation avec éclipse totaleLe ballon-Lune recommence un nouveau tour, mais cette fois l’enseignant le fait passer au beau milieu du côned’ombre. Ravis, les enfants s’écrient : " Ca y est, le voilà qui s’éteint ! Mais il va se rallumer quand il va sortir del’ombre ! ". Après avoir fait rectifier aux spectateurs leur façon de commenter l’éclipse (" Le ballon s’assombrit puiss’éclaire à nouveau "), le Maître effectue deux ou trois tours supplémentaires pour permettre les constats suivants :juste avant de s’éclipser le ballon est éclairé de face, c’est donc la Pleine Lune ; l’éclipse totale va durer plus ou moinslongtemps selon le trajet parcouru dans l’ombre ; elle peut être observée de toutes parts depuis la moitié nuit duballon-Terre ; enfin, les deux ballons sont alignés avec le projecteur : " On pourrait les enfiler tous les trois sur unegrande tringle à rideaux ".

Simulation avec éclipse partielle.Le Maître va amener les enfants à chercher une nouvelle façon de faire passer le ballon-Lune par rapport au côned’ombre, c’est à dire, ni tout à fait en dehors, ni tout à fait en dedans… Il confie l’objet à un élève qui finira par trouverla solution : le ballon doit passer à cheval sur la lisière du cône d’ombre, de façon à entrer légèrement dedans. Lesspectateurs commentent : " Quand la Lune passe de cette façon, on la voit qui reste toujours un peu éclairée comme undrôle de croissant ! "

A propos de ce " drôle de croissant ", si un élève est invité à refaire cette fois une éclipses totale ( photos C1, C2 et C3), en faisant pénétrer très lentement le ballon-Lune dans le cône d’ombre, ses camarades verront que cela commencepar une éclipse partielle : au début, la face éclairée est juste un peu échancrée par l’ombre ( photo C2 ). Certains enfantsse souviendront alors des photos entrevues sur des documents et s’apercevront de leur méprise puisqu’ils avaient prispour une Lune en croissant une Lune partiellement éclipsée !

Photos C1,C2,C3

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Séquence 2 :

Jouer avec le phénomène



Mireille Hartmann


" Manips " individuelles.Le Maître proposera la " manip " décrite dns s'initier à l'éclipse de Lune afin que ses élèves puissent " vivre " lephénomène des éclipses de Lune en utilisant leur tête et leur poing, cela en tournant le dos à une lampe de poche tenuepar un camarade. Il fera d’abord la démonstration devant eux puis demandera à deux enfants de la reproduire devantles autres. Les élèves se mettront ensuite par équipes de deux, selon le nombre de lampes de poche, et n’oublieront pasd’échanger leurs rôles.

Eclipser " des balles.Après les " manips " individuelles, les enfants réclameront sûrement une nouvelle séance, mais cette fois avec desballes et des ballons " pour jouer aux éclipses comme pour de vrai ". Seulement, après avoir reproduit sagement lessimulations décrites plus haut, certains ne manqueront pas d’y mettre un peu de fantaisie, en inversant par exemple laposition des deux " astres ", donc leurs rôles… " Regarde maîtresse ! J’essaie d’éclipser ma terre dans l’ombre de malune, mais ça marche pas puisque ma lune est plus petite ! Et regarde comme c’est rigolo : on voit le p’tit rondd’ombre de la balle qui s’promène sur le ballon ! ". Notre jeune chercheur ne se doute pas qu’il est en train de simuler,ô merveille, une éclipse de… Soleil !

" Eclipser " divers objets.Nul doute aussi que les enfants chercheront à voir ce qui se passe avec des objets non sphériques. Ils prendront d’abordceux qui leur tomberont sous la main, puis le Maître proposera d’utiliser des objets ronds mais plats, des objets platsmais de différentes formes, divers objets en volume (éléments de jeux de construction : cylindres, cubes, pyramides…).Ces objets feront office tout d’abord, soit de " terres ", soit de " lunes " (donc ils seront associés à une balle ou à unballon), puis ils tiendront les deux rôles.

Les élèves constateront différentes choses : par exemple, l’ombre d’un objet plat varie beaucoup selon son orientationpar rapport à la lampe ; ensuite, la zone d’ombre derrière un disque faisant face à la lampe est semblable à celle d’unesphère ; ou bien, le bord rectiligne de l’ombre d’une planchette se courbe sur une sphère alors qu’il reste linéaire sur undisque, etc.

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Séquence 3 :




Mireille Hartmann


Si les lampes de poche possèdent un réflecteur assez lisse, circulaire de préférence, ces jeux vont permettre dedécouvrir l’existence de la pénombre, cela de manière fort simple (figure 7 ). Il suffira de mettre chaque lampe sur unbanc ou une table pour qu’elle éclaire un objet posé devant elle (un petit cylindre de bristol étant tout indiqué), et qu’unécran blanc (en bristol) soit fixé un peu plus loin, sur la tranche du support. La surface de celui-ci entre la lampe etl’écran devant être blanche également, on la recouvrira s’il le faut de papier ordinaire. Le Maître va présenterl’expérience suivante devant trois groupes successifs d’une dizaine d’élèves qui pourront ensuite la reproduire àvolonté.

Découvrir la pénombre.Une des lampes étant allumée, les enfants voient l’ombre du cylindre se projeter sur l’écran et remarquent deux zonescontrastées : l’une, gris foncé au centre et l’autre, gris clair tout autour. Le Maître explique que cette dernière s’appellela pénombre, qu’elle enveloppe l’ombre proprement dite et que c’est la même chose pour l’ombre de notre planète.Puis il montre, avec un tout petit cercle de bristol, qu’il existe des éclipses de Lune par la pénombre : les enfantsconstatent que la blancheur du cercle est très peu affectée lorsqu’il traverse la zone de pénombre en haut du cylindre (fig. 7, en a ), alors que ça n’est pas le cas si on le fait pénétrer dans la zone d’ombre ; ils en déduisent que " ça doit êtrepareil pour la vraie Lune ! ".

Figure 7

Jouer avec la pénombreEnsuite, l’enseignant attire l’attention des élèves sur le fait que les deux zones d’ombre se voient également sur la tableà l’arrière du cylindre, mais qu’au pied de celui-ci, il n’y a pas de pénombre : elle apparaît peu à peu en s’élargissant








progressivement jusqu’à l’écran. Un enfant est alors chargé de déplacer lentement le cylindre vers ce dernier… Sescamarades, (qui n’ont pas encore mémorisé le mot " pénombre ") s’écrient : " L’ombre plus claire diminue, diminue !Et maintenant on ne la voit plus du tout ! ".En effet, lorsque le cylindre arrive au pied de la feuille de bristol, seule sonombre " foncée ", aux contours maintenant très nets, reste visible. Le cylindre effectue ensuite le trajet inverse,jusqu’au pied de la lampe, et les spectateurs assistent, sur la table et l’écran, à la " renaissance " de la pénombre,laquelle s’élargit de plus en plus.

Observer le phénomène "par le petit trou de la serrure" Le cylindre est replacé à sa position première, à peu près à mi-chemin entre la lampe et l’écran, de façon à obtenir surcelui-ci une pénombre large de 2 à 3 cm. Les enfants, intrigués, voient le Maître pratiquer avec une épingle 4 trous àpeu près alignés, comme sur la figure 7 en b : le premier trou, en zone éclairée, les deux suivants, dans la pénombre, etle quatrième, dans l’ombre.

Un élève est invité à se placer derrière l’écran et à regarder successivement dans les quatre trous : " Là, j’vois la lampetoute éclairée ! (trou 1). Ici, j’la vois, mais elle est un p’tit peu cachée ! (2). Maintenant, j’la vois presque plus ! (3).Ben là, c’est tout noir dans le trou ! (4) ". Comme le bristol est suffisamment mince, la lumière de la lampe se voit autravers ainsi que les deux zones d’ombre. Aussi, les enfants vont-ils venir vérifier chacun leur tour les dires du premier,en particulier le fait que dans les deux trous de la zone de pénombre, la source lumineuse soit visible partiellement : ilscomprendront ainsi qu’une ombre ait pu se former et il leur semblera logique qu’elle soit plus claire que lorsque tousles rayons lumineux sont stoppés.

Pour terminer, le Maître propose le jeu suivant : l’écran de bristol est enlevé et remplacé par un autre, mais en doubleépaisseur (donc opaque), mobile et percé au centre d’un seul trou d’épingle : ce dernier est repéré, côté spectateurs, parun gros point rouge. Un enfant se place au même endroit (au bout du banc ou de la table) en tenant cet écran devantson visage et en le déplaçant légèrement à plusieurs reprises. Selon ce qu’il verra dans l’unique trou, il devra endéduire où celui-ci doit se trouver, soit dans la zone éclairée, soit dans l’ombre ou dans la pénombre. Les spectateursseront en mesure de vérifier ses dires en regardant l’éclairement du point rouge sur l’écran. A l’inverse, ils pourront luidemander ensuite de positionner le trou soit dans la lumière, soit dans l’ombre ou dans la pénombre.








Séquence 4 :

Regarder des documents



Mireille Hartmann


Les ouvrages et revues d’astronomie abondent en belles photographies d’éclipses de Lune, aussi les enfants seront-ilsinvités à rechercher eux-mêmes des documents sur ce thème. A cette occasion, le Maître pourra évaluer les acquis deses élèves après les séances de simulations et de jeux, en particulier leur capacité à ne plus confondre la photo d’uneéclipse partielle avec celle d’un croissant de Lune. Il leur fera remarquer que sur ce dernier le " terminateur " (la courbede démarcation entre l’ombre et la lumière) marque la limite de l’ombre propre de la Lune, limite assez nette et passantpar les deux pôles ; à l’inverse, dans une éclipse partielle, cette limite est celle de l’ombre portée de la Terre : elle estplus floue et passe rarement par les pôles (cela lui arrive parfois au cours de sa progression sur le disque lunaire).

Les documents en couleurs permettront d’admirer les jolies teintes que peut prendre la Lune lorsqu’elle s’immergedans l’ombre de la Terre : elle vire du jaune orangé au rouge brique en ayant parfois un bel aspect cuivré (nousexpliquerons pourquoi dans la séquence 6). Enfin, si l’on possède une série de clichés montrant le déroulement d’uneéclipse totale, cela permettra de faire un jeu de remise en ordre chronologique des images.













Séquence 5 :

Préparer l'observation d'une éclipse de Lune



Mireille Hartmann


Une ou deux semaines avant la date prévue, il faudra vérifier (auprès d’un club d’astronomie par exemple) l’heure dudébut et de la fin de l’éclipse. Mais attention : si les horaires sont donnés en " Temps Universel " (T.U.), pour les avoiren heure locale il faudra ajouter 1h si on est à l’heure d’hiver, et 2 h si on est à l’heure d’été. Une éclipse pouvant seproduire à toute heure, si l’observation du phénomène est compatible avec des horaires pas trop tardifs ou pas tropmatinaux (ce qui est le cas pour l'éclipse du 09 janvier 2001), le Maître préviendra les familles afin qu’elles puissentprendre leurs dispositions pour venir à l’école avec leurs enfants.

Prévoir le déroulé de la séance.Le rendez-vous aura lieu dans la cour de récréation, à condition bien sûr que celle-ci offre un dégagement suffisantdans la direction où devra se trouver l’astre. Il sera souhaitable qu’un local chauffé puisse être accessible, surtout sic’est l’hiver, pour permettre à ceux qui le désirent de marquer une pause et pourquoi pas, de prendre une bonne tisane.(En général, les parents se chargent volontiers d’apporter bouteilles thermos et gobelets en plastique !).

Dans le cas d’une éclipse totale, il faudra tenir compte du fait que celle-ci va durer aux alentours de…3 heures etdemie ! En effet, elle sera d’abord partielle, puis totale et à nouveau partielle Il est évident que les familles ne pourrontpas rester tout ce temps là ! Le Maître choisira donc une période d’observation plus courte, la plus commode possibleen fonction de l’horaire du déroulement de l’éclipse.

La séance pourra commencer par exemple quelques minutes avant que l’astre ne commence à entrer dans l’ombre de laTerre, et se terminera au moins un quart d’heure après que la Lune soit totalement éclipsée. Inversement, lesobservations pourront débuter vers la fin de la séquence de totalité, soit un bon quart d’heure avant que l’astre necommence à ressortir de l’ombre, et elles se prolongeront jusqu’à sa sortie complète. Ces deux périodes possiblesd’observation dureront chacune aux alentours de 1 heure et demie, l’ombre progressant très lentement sur le disquelunaire : elle met à peu près 1 heure pour le recouvrir ou s’en retirer complètement. Aussi, quelques pauses toutes lesvingt minutes environ seront-elles les bienvenues !

Prévoir quelques paires de jumelles.Le spectacle sera déjà très intéressant à l’œil nu, mais quelques paires de jumelles permettront de suivre " en vuerapprochée " les changements d’aspect du disque lunaire. Quel type de jumelles utiliser de préférence ? Celles qui ontun champ assez large pour englober la Lune entière, par exemple celles portant l’inscription 8x30 (chiffres indiquant legrossissement et le diamètre des objectifs).

Ensuite il faudra pouvoir stabiliser les instruments à l’aide de quelques bâtons (cannes de bambou, tourillons enbois…) qui, coupés à différentes longueurs, pourront s’adapter à la hauteur des yeux des enfants et des adultes. Ainsi,la paire de jumelles tenue fermement en mains va simplement reposer en haut du bâton (maintenu vertical s’il le fautpar une autre personne). Et l’on n’oubliera pas de régler la vision pour chaque œil.









Séquence 6 :

Observer une éclipse partielle de Lune



Mireille Hartmann


Toute éclipse commence par la pénombre puisque le cône d’ombre est " enveloppé " dans celui de la pénombre.Lorsqu’au début la Lune entre dans ce dernier, elle perd un peu de son éclat mais de façon peu sensible, même quandelle s’y trouve complètement immergée. De ce fait, les éclipses se faisant uniquement par la pénombre sont-elles moinsspectaculaires que les autres.

Par contre, quand l’éclipse est partielle, dès que la Lune pénètre dans le cône d’ombre de la Terre, une petiteéchancrure sombre apparaît sur son bord gauche, grandit plus ou moins puis décroît ensuite avant de disparaître par ladroite du disque (ce qui est logique vu le sens du déplacement de l’astre). Son contour, assez flou, est courbe : leMaître pourra expliquer que cela avait fourni aux anciens la preuve que la Terre était ronde, certains ayant mêmecompris depuis fort longtemps qu’elle était sphérique…

Au début, la partie éclipsée est gris sombre et l’on ne distingue plus les détails de la surface lunaire comme sur la photoD1 (celle-ci ayant été prise au début d’une éclipse totale). Ensuite, il arrive parfois et contre toute attente, qu’elleprenne une coloration rougeâtre mais plus claire, surtout quand une partie importante du disque est concernée, si bienque les détails redeviennent visibles (photo D2) : pourquoi cela ? Parce que les rayons solaires qui traversentl’atmosphère terrestre de façon rasante se trouvent déviés vers la Lune par réfraction. Seulement, comme lors descouchers de Soleil, ils " perdent " au passage leurs rayons bleus : la lumière qui parvient jusqu’à la Lune teinte celle-cide rouge.








Photo D1 et D2 (crédit : Frédéric Arsonneau, Club Bernard Lyot)

Il faut savoir à ce propos qu’il n’y a pas deux éclipses semblables dans leur aspect : chacune a sa luminosité et sacouleur, lesquelles varient d’une fois sur l’autre en fonction de l’activité solaire et de la transparence de l’atmosphère.Si la teinte rougeâtre si particulière apparaît, elle s’atténuera néanmoins vers la fin de l’éclipse, quand la zone d’ombresur le disque diminuera, redevenant grise avant de disparaître peu à peu.








Séquence 7 :

Observer une éclipse totale de Lune



Mireille Hartmann


Rappelons tout d’abord que la prochaine éclipse de ce type aura lieu le 21 janvier 2000, mais que ses horaires (en heurelocale) ne seront guère favorables pour permettre d’envisager des observations en milieu scolaire ! En effet, la Luneentrera dans l'ombre de la Terre vers 4h du matin et en sortira vers 7 h 30… L'éclipse totale suivante par contre, quiaura lieu le 9 janvier 2001, commencera en début de soirée vers 19h 45 et se terminera un peu avant 23 heures : seshoraires seront donc plus confortables pour prévoir une séance.

L’éclipse totale de Lune commence bien sûr comme une éclipse partielle, le disque continuant ensuite à s’immergerdans le cône d’ombre : quand celui-ci le recouvre entièrement, la teinte rougeâtre devient plus intense et parfois plussombre. Il arrive même que la Lune ne soit presque plus visible, surtout quand elle arrive au centre du cône d’ombre,juste derrière notre planète, donc en parfait alignement avec elle et le Soleil. D’autres fois, sa couleur varie du marronau rouge cuivré, avec des nuances internes en dégradé plus foncé.

Dès que la Lune s’apprête à ressortir du cône d’ombre (dans lequel elle peut rester près de deux heures), son bordgauche s’éclaircit, vire à l’orange puis au jaune clair. Enfin, bien que légèrement affaiblie par la pénombre succédant àl’ombre, la clarté blanche revient par ce même bord, et reprend peu à peu possession du disque lunaire : on considère àce moment là que le spectacle est terminé !













Séquence 8 :

Exécuter des travaux graphiques



Mireille Hartmann


Dessins libres et dirigés Dès le lendemain de la séance d’observation, les enfants essaieront bien sûr de reproduire librement, en " bandedessinée " et en couleurs, la Lune en train de s’éclipser (ou sortant de l’ombre) telle qu’ils l’auront perçue. Ilsconsulteront à nouveau ouvrages et documents pour rechercher les clichés se rapprochant le plus de ce qu’ils auront puvoir.

Ensuite, on pourra leur proposer en travail dirigé de compléter une " fiche technique " obtenue, pour chaque élève, àl’aide d’une matrice reproductible ( doc. b ). Cette fiche décrit le début et la première moitié d’une éclipse totale deLune. Elle se compose de deux parties : en haut, le mécanisme du phénomène, en bas, l’aspect du disque lunaire telque va le percevoir un observateur sur la Terre. Cela, à trois moments différents, essentiels : juste avant l’éclipse, à sondébut, puis au milieu de la séquence de totalité (doc. b’ ).








Document b

document b1

Lunes éclipsées " en chapelet "

Certaines photos présentent des séries de lunes en train de s’éclipser progressivement : les enfants s’en inspireront pourréaliser de grands panneaux décoratifs ( doc. c ).



Document c

Sur des feuilles de papier à dessin blanc mouillées au préalable avec une éponge, les élèves étaleront avec de grospinceaux souples trempés successivement dans de l’encre jaune, orange, vermillon, carmin et marron, des bandeshorizontales, juxtaposées, et légèrement courbes (en " ponts "). Ils veilleront d’abord à laisser en réserve une bandeblanche tout en haut de la feuille avant d’appliquer la première couleur (jaune) ; les couleurs devront se mélanger unpeu au contact les unes des autres de façon à obtenir un semblant de dégradé depuis le blanc jusqu’au marron.

Après séchage, chaque enfant tracera des cercles au crayon à l’aide d’un seul gabarit pour que ses lunes aient la mêmetaille. Mais il faudra que les cercles successifs se décalent en diagonale, par exemple en partant du haut de la feuille àgauche, vers le bas à droite : cela permettra d’obtenir des lunes présentant un échantillonnage des dégradés, depuis leblanc jusqu’au marron. (Les parties non utilisées de la feuille peinte pourront servir au découpage d’un deuxième jeude lunes pour une autre utilisation).

Les cercles seront ensuite découpés soigneusement puis collés, à raison de huit à dix lunes par dessin, sur des feuillesde papier noir : leur disposition sera laissée au choix des exécutants, que ce soit en ordre dispersé ou en file indienne(mais sans tenir compte du sens du déplacement de la Lune). Un certain réalisme sera obtenu si les enfants présenterleurs lunes " en chapelet " en respectant la progression des dégradés : ainsi, elles donneront vraiment l’impression des’éclipser progressivement !

Lunes éclipsées " par surprise ".Une autre façon, très amusante, est de faire apparaître des lunes éclipsées, mais " par surprise " : en effet, on neconnaîtra le résultat qu’une fois que tout sera terminé…

Recommencer le début de l’opération pour obtenir une nouvelle feuille peinte avec les bandes de couleurs en dégradé.Pendant qu’elle sèche, tracer huit à dix cercles de façon dispersée sur une feuille de papier noir, laquelle aura lesmêmes dimensions que la feuille peinte. Ensuite, évider soigneusement tous les cercles avec des ciseaux.

En posant la feuille de papier noir sur l’autre, les couleurs vont apparaître dans les trous circulaires : ainsi, ondécouvrira des lunes en train de " s’éclipser " de façons diverses et imprévues… L’astuce sera d’utiliser pour cetteversion des grandes feuilles de forme carrée, ce qui permettra d’obtenir quatre effets différents par simple rotation de lafeuille noire sur l’autre. Une fois que l’on aura trouvé le meilleur résultat, on procédera au collage des deux feuilles (ouà leur fixation provisoire à l’aide de quelques trombones, pour avoir le plaisir de changer !).

Lunes éclipsées en " dessin animé "



Réalisé à partir d’une technique semblable à la précédente, ce sera plus un jeu qu’un dessin : il se présentera sous laforme d’un cylindre que les enfants animeront pour faire apparaître une Lune qui s’éclipsera " pour de vrai comme aucinéma !" ( fig. 8 )

Figure 8

Préparer une bande de papier à dessin blanc de 12 cm sur 48, qui sera mouillée puis peinte avec des encres de la façonsuivante : commencer, au centre, par étendre la couleur marron sur une zone d’environ 10 cm de large, aux bordslégèrement convexes. La border de part et d’autre avec les 4 couleurs déjà utilisées, dans l’ordre suivant : carmin,vermillon, orange et jaune. Chaque bordure aura environ 2,5 cm de large et " déteindra " un peu sur la voisine pourobtenir un dégradé. Il restera en principe, aux deux extrémités de la feuille, une zone blanche d’environ 9 cm (mais quine devra pas être inférieure à 8 cm : on aura donc intérêt à tracer au préalable quelques repères pour baliser les limitesdes différentes couleurs). Préparer ensuite une bande de papier noir un peu plus large (14 cm) et de même longueur.Tracer au centre avec un compas un cercle de 4cm de rayon et l’évider.

Coller les deux bandes sur du bristol pour les renforcer (sans oublier ensuite d’évider soigneusement le cercle). Formerdeux cylindres devant coulisser l’un sur l’autre, le premier avec la bande noire en assemblant ses extrémités avec duruban adhésif, le deuxième avec la bande colorée en veillant à ce qu’il tourne facilement quand on le met à l’intérieurde l’autre. Le jeu est prêt.

Le cercle évidé étant face à eux, en faisant mouvoir avec leurs doigts le cylindre intérieur (dans le sens inverse desaiguilles d’une montre), les enfants vont pouvoir éclipser à volonté et à répétition leur lune d’opérette, un peu commedans les lanternes magiques d’autrefois !

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Sommaire des séquences:

Découvrir et jouer avec l'éclipse de Soleil



Mireille Hartmann


Les éclipses de Soleil ont une fréquence analogue à celles de Lune mais elles donnent l’impression d’être encore plusrares puisqu’elles ne sont visibles que dans des régions plus ou moins restreintes. De ce fait, la dernière éclipse totalede Soleil du millénaire, celle du 11 août 1999, devrait rester dans toutes les mémoires, y compris dans celles de nosastronomes en culottes courtes et de leurs familles ! Pour les prochaines éclipses d'ici 2010, consulter le calendrier.

Séquence 1 Simuler le phénomène

Séquence 2 Jouer avec le phénomène

Séquence 3 Regarder les documents

Séquence 4 Préparer l'observation d'une éclipse de Soleil

Séquence 5 Observer le Soleil : attention !

Séquence 6 Observer une éclipse partielle de Soleil

Séquence 7 Observer une éclipse totale de Soleil

Séquence 8 Exécuter des travaux graphiques

Séquence 9 Jouer avec des astres-marionnettes


Module sur l'éclipse de Soleil.

http://www.inrp.fr/lamap/activites/ombres_lumiere/eclipse/activites_classe/activites_soleil/introduction.htm [20/03/2000 15:01:02]






http://www.inrp.fr/lamap/activites/ombres_lumiere/eclipse/calendrier/calendrier_2010.htm#soleil



Séquence 1 :




Mireille Hartmann


Les conditions matérielles et le déroulement des activités ressembleront beaucoup à ce qui a été décrit pour l’éclipse deLune. Nous verrons également qu’ayant acquis un certain " bagage ", les élèves vont diriger les opérations et mêmeanticiper les manifestations du phénomène…

Cette foi-ci, les spectateurs s'assoient face au ballon-Terre éclairé par le projecteur, comme sur la figure 9. Ils n’ontplus à s’occuper des ombres projetées sur le mur et ils regardent une figurine avec son drapeau tricolore installée sur la" planète " en plein milieu du côté " jour ".

Figure 9

Simulation préliminaireC’est juste une formalité, on s’en doute, pour vérifier que le cône d’ombre est bien là, derrière le ballon-Lune, dès quecelui-ci passe dans le faisceau du projecteur ! Aussi est-ce un enfant qui va se charger de la " manip " en montrant à sescamarades que sa main " devient toute grise quand elle passe derrière le p’tit ballon ". A partir de là, certains élèvesdégourdis vont prendre les choses en main (si l’on peut dire !) lors des deux simulations suivantes, en écho à cellespratiquées pour l’éclipse de Lune. Le Maître n’aura plus qu’à suivre le mouvement, tout en le modérant et en attirantl’attention des spectateurs sur des points bien précis…

Simulation sans éclipseL’enfant-manipulateur décrit l’opération : " Regardez ! Je fais tourner la Lune autour de la Terre, mais je fais exprèsqu’elle passe un peu trop haut : comme ça, elle va pas faire d’ombre sur la planète et ça dérangera pas le p’titbonhomme !". Le Maître en profite pour demander à ses camarades comment se présente la " Lune " par rapport au" p’tit bonhomme ". Les élèves répondent en chœur que celui-ci " ne peut pas la voir puisque c’est le côté nuit duballon-Lune qu’est en face de lui ". Ils précisent même : " Ca fait le contraire de l’autre fois quand il voyait la Lunetoute éclairée, alors là c’est… c’est la Nouvelle Lune ! ".

Séquence 1 sur l'éclipse de Soleil.

http://www.inrp.fr/lamap/activites/ombres_lumiere/eclipse/activites_classe/activites_soleil/sequence1.htm (1 sur 3) [20/03/2000 15:01:06]






Simulation avec éclipse… " locale " de Terre L’enfant-manipulateur s’apprête maintenant à refaire passer la " Lune " devant le projecteur, mais cette fois, plus bas…Les autres anticipent le résultat et jouent les supporters : " Cette fois, on va voir l’ombre du ballon-Lune qui va venirsur la planète ! … Ca y est, la voilà !… Vas-y ! Fais-la avancer encore…non, un peu plus bas ! Faut qu’elle passe surle p’tit bonhomme et son drapeau ! "

En voyant cela, l’un des spectateurs interviendra peut-être si ça lui rappelle quelque chose : " Ah, mais moi j’ai faitpareil l’autre jour avec la lampe électrique ! J’voyais l’ombre de ma balle qui s’baladait sur mon ballon ! Bien sûr,puisqu’elle était trop p’tite pour l’éclipser en entier ! ". Ses camarades, réagissant au mot " éclipser ", vont faire unrapprochement immédiat : " Ben là, c’est pareil ! Le ballon-Lune est trop petit pour éclipser toute la planète : y’a quele p’tit bonhomme et son drapeau qui vont pouvoir être cachés par l’ombre ! ". Justement, l’ombre " baladeuse " vientde s’immobiliser sur le personnage et son pavillon tricolore… ( photos E1 et E2 ). Les enfants rient et applaudissent :" Bravo, ça y est ! Ils sont éclipsés tous les deux !… Dis, maîtresse, est-ce que ça peut nous arriver à nous aussi que lavraie Lune nous éclipse ? ".

Photos E1 et E2

Avant de sourire, reconnaissons que les enfants ont eu un raisonnement très logique : ils ont vu dans la présentesimulation le même mécanisme que dans l’autre, la Terre et la Lune ayant juste inversé leurs rôles puisqu’ici, c’est la" planète " qui se retrouve – localement – dans l’ombre du ballon-Lune. Il va donc falloir leur expliquer qu’il ne s’agitpas d’une éclipse locale de Terre, mais d’une autre sorte d’éclipse que les adultes appellent bizarrement une " éclipsetotale de Soleil " ! (Quelle drôle d’idée vraiment, puisque celui-ci ne saurait s’assombrir derrière un astre !). En fait, lemot " occultation " serait le terme juste.

Simulation avec éclipse totale de SoleilPour que se dissipe cet apparent " contresens ", les élèves vont devoir découvrir que l’adjectif " éclipsé " a justement undeuxième sens…

Le Maître demande à l’enfant-manipulateur de remettre l’ombre du ballon-Lune sur le personnage et son drapeau, puisinvite un spectateur à venir s’adosser juste à cet endroit, contre la " planète ", son visage devant se placer exactementdans le cercle d’ombre. Rires des petits camarades : " Ca y est ! Ta figure est éclipsée ! Mais ouvre donc les yeux ! "(Un œil s’ouvre prudemment, puis l’autre…). " Dis, qu’est-ce que tu vois ? ". Ici, l’enseignant intervient aussitôt pourquestionner le groupe : " A votre avis, qu’est-ce qu’il peut bien voir ? ".

Une courte hésitation et puis la réponse fuse, bien qu’incomplète : " Il ne peut plus voir le projecteur ! C’est commel’autre jour, quand on regardait dans le dernier p’tit trou du carton blanc, là où y’avait l’ombre du rouleau : on nevoyait plus la lampe de poche ! " (voir la figure 7 dans la séquence 3 des activités éclipse de Lune). Le visage" éclipsé " acquiesce tandis qu’un petit malin poursuit le raisonnement en s’adressant à lui : " Mais quand même, tudois voir de la lumière passer tout autour du ballon-Lune puisqu’autour de ta figure, la planète est éclairée ! ".



L’enfant-acteur acquiesce à nouveau tandis que le Maître confirme que dans la réalité, les Terriens situés dans lesmêmes conditions ne voient plus le Soleil : celui-ci se trouve complètement masqué par la Lune, mais en revanche, lacouronne solaire devient visible juste à ce moment-là . Les élèves comprennent alors qu’ici, le terme éclipsé estsynonyme de masqué. L’enseignant confirme également que de leur côté, les Terriens situés autour de la zone d’ombresont bien sûr encore éclairés.

Y a-t-il quelque part une éclipse partielle De fil en aiguille, les élèves vont aller encore plus loin : " Il devrait y’avoir aussi de la… de la pénombre autour durond d’ombre, mais on la voit pas ! ". L’enseignant demande alors à l’enfant-acteur de fermer un œil et de déplacerlentement la tête sur le côté, jusqu’au moment où son autre œil pourra apercevoir juste une partie de la sourcelumineuse : aussitôt, il baissera la paupière pour ne pas être ébloui, et surtout ne bougera plus !

L’enfant s’exécute et, dès que son deuxième œil s’éclaire à moitié puis se ferme, ses camarades constatent que celui-cise situe dans la zone limitrophe du cercle d’ombre. Certains commentent : " Son œil est au même endroit que le p’tittrou qu’était dans la pénombre l’autre jour, mais juste à côté de l’ombre : dedans on voyait aussi un p’tit peu lalampe ! ". L’enseignant n’a plus qu’à poser l’ultime question : " Alors, si on est sur la Terre à cet endroit, à côté del’ombre, c’est-à-dire dans la pénombre, qu’est-ce que l’on va voir ? ". La réponse va jaillir, telle une évidence : " Etben là, on ne verra qu’un morceau du Soleil ! ! !".

Avant d’éteindre le projecteur…Avant que le faisceau de lumière ne s’éteigne, les enfants iront bien sûr, chacun leur tour, expérimenter in situ la visionrare d’une éclipse totale – mais aussi partielle – de projecteur ! La file d’attente aura tout loisir de remarquer que lecercle d’ombre du ballon-Lune est un peu plus grand que le ballon lui-même, tout comme l’ombre de la " planète " surle mur est plus grande qu’elle : le Maître rappellera qu’ici la forme des cônes d’ombre est inversée par rapport à celledes astres réels, puisque le faisceau du projecteur est de faible diamètre et infiniment moins éloigné que le Soleil.

Un élève pourra également mettre en évidence une bande de totalité : il effectuera un balayage du cercle d’ombre surla " planète " où l’on alignera, pourquoi pas, quelques petits drapeaux supplémentaires. A ce propos, voici les nationsqui étaient concernées par la bande de totalité de l’éclipse du 11 août 1999 : Grande Bretagne, France, Belgique,Luxembourg, Allemagne, Autriche, Hongrie, Yougoslavie, Roumanie, Turquie, Iran et Pakistan. (Revoir la figure 5dans la partie s'initier aux éclipses de Soleil).

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http://www.inrp.fr/lamap/activites/ombres_lumiere/eclipse/initiation/eclipse_soleil.htm



http://www.inrp.fr/lamap/activites/ombres_lumiere/eclipse/activites_classe/activites_soleil/accueil.html



Séquence 2 :

Jouer avec le phénomène



Mireille Hartmann


" Manips " individuellesLes enfants " vivront " cette fois une " éclipse de lampe électrique " en utilisant leur tête et leur poing (voir dans lapartie s'initier aux éclipses de Soleil). Mais gageons que le Maître n’aura guère besoin de leur faire une démonstrationau préalable, sauf peut-être pour l’utilisation du miroir (prévoir à cet effet quelques glaces de toilette). Comme pourl’autre " manip ", les élèves se mettront par équipes de deux, l’un tenant la lampe électrique tandis que l’autreexpérimentera l’éclipse, et n’oublieront pas d’échanger leurs rôles.

" Eclipser " une lampe-Soleil en jouant à faire apparaître ou disparaître la pénombreToujours par équipes de deux, les enfants vont s’en donner à cœur joie pour simuler des éclipses de Soleil, " commepour de vrai ". Ils auront cette fois à leur disposition deux séries de boules de tailles très différentes, les plus grossesdevant être blanches (ballons peints ou boules de polystyrène). Les résultats seront même plus probants qu’avec leprojecteur et le ballon-Terre puisque cette fois, grâce au réflecteur des lampes de poche et à la couleur desboules-planètes, les élèves distingueront sur ces dernières une bordure de pénombre autour de l’ombre desboules-lunes.

A cette occasion, le Maître va leur montrer comment la pénombre peut quasiment disparaître si la source lumineusedevient ponctuelle ou presque (revoir la figure 2 dans la partie s'initier aux éclipses). Pour cela, il suffit d’ouvrir leslampes de poche : le réflecteur se rabat ou s’enlève, et l’ampoule reste " nue " (à condition, toutefois, qu’elle ne soitpas solidaire du réflecteur). Aussitôt, la pénombre disparaît – sauf un fin liséré – donnant à l’ombre projetée sur laboule-planète une netteté contrastant avec la précédente. Les enfants s’amuseront donc à faire apparaître ou disparaîtrela pénombre sur leur boule. Néanmoins, ils remarqueront qu’en rapprochant la boule-lune de l’ampoule nue, un peu depénombre va se reformer puisque la source lumineuse n’est pas vraiment ponctuelle.

Epier le phénomène " par le petit trou de la serrure "Ce jeu est la réplique de celui exposé sur la figure 7 de la séquence 3 de l'éclipse de Lune. La figure 10 montre quel’installation est identique mais que le cylindre et l’écran ont été remplacés par deux cercles de bristol faisant face à lalampe. (Au départ, le plus grand n’est pas percé de trous). Les enfants devinent tout de suite que les deux cerclesreprésentent la Terre et la Lune et, avant même que la lampe ne soit allumée, ils anticipent ce qui va se produire…










http://www.inrp.fr/lamap/activites/ombres_lumiere/eclipse/initiation/introduction.htm

Figure 10

Aussi, dès que l’ombre et la pénombre du petit cercle apparaissent sur le plus grand, nos jeunes chercheurs proposentde faire quatre trous d’épingle comme l’autre jour afin d’y apercevoir successivement " la lampe entière, un grandmorceau de lampe, un p’tit morceau, et plus de lampe du tout ". D’autres ajoutent comme à regret : " Mais dans ledernier trou, il va faire tout noir : alors, on pourra même pas voir la couronne solaire autour de la lampe ! ". Il arriveaussi qu’un petit surdoué ajoute trois trous supplémentaires, de façon symétrique, dans la pénombre et la zone éclairée,dans le but de visionner la fin de l’éclipse : " La lampe aura l’air de se rallumer un p’tit peu, puis beaucoup, puis toutentière ! ".

Simulations et réalitéIl convient de noter ici que le rôle des simulations de l’éclipse de Soleil est d’expliquer son mécanisme et non del’illustrer : en effet, les taches d’ombre obtenues avec les objets-Lune ont toujours un diamètre trop important parrapport aux objets-Terre. Aussi, pour éviter que les élèves ne gardent une image non pas fausse mais disproportionnéede ce qui se passe dans la réalité, le Maître dissuadera les enfants de vouloir par exemple dessiner le globe terrestre surle grand cercle de bristol de l’expérience précédente, ou bien encore de prendre la mappemonde de la classe pourrefaire la simulation avec une balle-Lune.

L’enseignant expliquera que le Soleil étant très éloigné de la Lune et celle-ci très éloignée de la Terre, l’impact du côned’ombre lunaire n’affecte qu’une région très restreinte de notre planète : il pourra en matérialiser la taille sur lamappemonde en appuyant juste la pointe d’un feutre effaçable noir. Il montrera ensuite qu’il se passe l’inverse pour lazone de pénombre, la région concernée étant, elle, très largement étendue autour de l’ombre : avec un feutre effaçablede couleur plus claire, il coloriera autour du point noir un " grand " cercle de 8 à 10 cm de diamètre. Enfin, il montreraque la bande de totalité se réduit sur la mappemonde à une simple ligne.

Réagir ! Haut de page Séquence 1 Séquence 3Sommaire éclipseSoleil







Séquence 3 :

Regarder des documents



Mireille Hartmann


Contrairement à leur première interprétation des documents sur les éclipses de Lune, les enfants vont d’emblée avoirune " lecture " assez juste des nombreuses photographies prises lors d’éclipses de Soleil, : en particulier, l’éclipsepartielle de Soleil ne sera plus confondue avec une Lune en croissant ! Les clichés en couleurs " réelles " ( photo L,séquence 7 ) leur seront d’abord présentés, puis ceux obtenus avec divers filtres (photo F1), et enfin ceux en " faussescouleurs " ( photo F2) indiquant des gradients de température.

Photo F1 :La couronne solaire photographiée depuis Markovo, en

Sibérie orientale, lors de l'éclipse totale du 22 juillet 1990,à l'aide d'une filtre neutre radial (crédit : Université de

Kiev-Cnrs)

Photo F2

Nos écoliers admireront bien sûr la couronne solaire, diversement traitée selon les clichés, certains faisant apparaîtreles détails de sa " texture ", c’est-à-dire les jets coronaux ( photo F1 ). Ils remarqueront aussi les protubérances,immenses jets de matière qui s’élèvent parfois jusqu’à 500.000 km de hauteur avant de retomber en archesmajestueuses. D’autre part, ils seront sans doute intrigués par les " p’tites boules de lumière tout au bord du Soleilnoir " (grains de Baily) : néanmoins, s’ils ont pu simuler ce phénomène lors de la " manip " avec le poing fermé devantune lampe (voir séquence 2), ils comprendront facilement le rôle des montagnes de la Lune situées au bord du disque.

Comme pour l’éclipse de Lune, une série de photos montrant le déroulement d’une éclipse de Soleil dans sa phase departialité permettra des jeux de remise en ordre chronologique d’images









Séquence 4 :

Préparer l'observation d'une éclipse de Soleil



Mireille Hartmann


Jeux préalables concernant l’image du SoleilEn prévision des quelques " manips " qui pourront être proposées lors de la prochaine éclipse de Soleil ( partielle enFrance ) du 03 octobre 2005 , il sera du plus haut intérêt que les enfants découvrent que l’on peut faire apparaîtrel’image du Soleil à volonté. Ils seront amenés ensuite à percevoir cette image dans leur environnement où, contre touteattente, elle se trouve largement présente ! C’est quelque chose qui va les interpeller puis les passionner une fois qu’ilsauront pris conscience du phénomène.

1) Le jeu des " mains au soleil "Nous l’avons relevé dans le bulletin " Hands on " de l’Exploratorium de San Francisco. On installe unécran blanc face au Soleil (une feuille de bristol appuyée sur une chaise), puis on demande à un enfantde placer ses mains, doigts écartés, comme sur la photo G1, en faisant remarquer à l’assistance que sesdoigts délimitent " des petites fenêtres carrées ". Les mains, approchées de l’écran, projettent leurombre aux contours bien nets, et les " fenêtres " apparaissent bien carrées. Mais lorsque doucement lesmains commencent à s’éloigner de l’écran, on observe d’abord que les contours de l’ombre deviennentflous, puis que peu à peu, les carrés des " fenêtres " se transforment …en cercles ! ( photo G2). Pourquoides cercles ?

Photo G1

Photo G2

2) Jouer avec des caches percés de diverses façons








L’idéal serait bien sûr d’amener les élèves à le découvrir par eux-mêmes (nous en décrivons leprocessus dans l'ouvrage "L'Astronomie est un jeu d'enfant", ed Le Pommier, 1999). Mais avant de leurdonner la clef du mystère, on les laissera manipuler plusieurs morceaux de bristol percés au centred’une petite fenêtre dont chacune aura une forme différente (triangle, losange, cœur, étoile,demi-lune…) Les enfants auront la surprise de voir que chaque fenêtre en s’éloignant de l’écran finittoujours par produire la même tache de lumière : un cercle ! Et peut-être que l’un d’eux prononceraingénument le mot-clef à votre place : " Ca fait tout rond comme un p’tit soleil ! ". Car c’est bien eneffet "l’image" de l’astre solaire qui se forme ainsi : la découverte est d’importance…

3) Regarder sous les arbres et…sur le pavage des églises !Ce phénomène se reproduit abondamment dans l’ombredes arbres, les rayons solaires passant entre les feuilles.Selon la hauteur du Soleil, la densité du feuillage et sonéloignement de l’écran, des petits cercles ou des ovalesde lumière plus ou moins clairs apparaissent sur un murou par terre ( photo ci-contre ). Cette curiosité naturelleprocure aux enfants, dès qu’ils en découvre la vraienature, une véritable jubilation : il faut les voirgambader au milieu de tous ces " ronds de soleil "comme ils disent, et s’amuser à les intercepter sur lamain ou le visage.

De la même façon, les petits morceaux de verre d’un vitrail, sertis chacun dans leur baguette de plomb,peuvent jouer le rôle de trous, et projeter dans certaines conditions de jolis ovales colorés sur le pavagedes églises (photo H2 ). Parfois aussi, de vrais trous pratiqués intentionnellement dans des vitrauxprojettent chacun une belle image du disque solaire, comme celle que l’on peut voir dans l’église StSulpice de Paris ou dans la cathédrale de Chartres.

Photo H2

4) Utiliser un prisme de verreUn simple prisme de jumelles(prisme à angle droit en ventedans les boutiques "Nature etDécouvertes" ou récupéré chezun opticien ou dans une vieillepaire de jumelles achetée à basprix chez un brocanteur ) vapouvoir se comporter commeun " trou ", tandis qu’ildécomposera la lumière. Cela,avec une jolie surprise à laclé… Il suffit d’appliquer la



base du prisme sur une vitreensoleillée et de l’orienterdoucement jusqu’à voirapparaître une jolie tache delumière irisée, appelée spectre,sur le sol ou le mur opposé ; le prisme est ensuite maintenu enplace avec un peu de gomme adhésive ( photo de gauche).

Si la pièce est assez vaste, on peut obtenir un spectre de grandesdimensions (jusqu’à 20cm dans une salle de classe !). Notre œil, très perfectionné, perçoit un dégradécontinu de nuances " arc-en-ciel ". Mais une photo révèle des à-plats de couleurs franches dont lesformes circulaires " s’étalent " du rouge vers le violet, passant du cercle à des ellipses plus ou moinsallongées ( photo de droite ). Cela nous montre que la tache lumineuse est composée d’une infinitéd’images du Soleil correspondant à l’infinité des longueurs d’onde de sa lumière ! Voilà une découvertequi va fasciner petits et grands…

Préparer le déroulé de la séance d’observation.Durant l'éclipse du 03 octobre 2005, le pinceau d'ombre de la Lune balaiera au cours de la matinée le nord du Portugalpuis le centre de l'Espagne : cette éclipse sera donc partielle en France. Vu la proximité relative de la bande de totalité,les Français verront le Soleil s'échancrer de façon importante ( à peu près de 50% en région parisienne et bien plusencore dans le midi).

Outre les filtres de protection indispensables que nous allons décrire, il faudra disposer d’un appareil photo, non pasdans le but de photographier l’astre en train de s’éclipser (ce qui est une affaire de spécialistes !), mais pour garder unetrace de son image projetée dans différentes conditions. A cet effet, le Maître ira repérer, quelques jours avantl’événement et à proximité de l’école, un endroit où des feuillages produisent des " ronds de Soleil " sur le sol ou surun mur (cela bien sûr durant la matinée). Il prévoira également une grande feuille de bristol et une chaise pour refairela " manip " présentée plus haut ainsi qu'un prisme de jumelles pour voir si on obtient un spectre de forme différentepar rapport à d'habitude.








Séquence 5 :

Observer le Soleil : attention !



Mireille Hartmann


Recommandations impérativesTout d’abord, il ne saurait être question d’observer le Soleil en direct, et encore moins avec des jumelles (ouautres appareils optiques), même s’il est largement échancré ! Cela, sous peine de graves dommages au niveau dela rétine : ces lésions, qui se produisent de façon indolore, sont irréversibles).

Ensuite, l’utilisation d’amorces noires de pellicules photo n’offrira pas de protection suffisante en dehors de simplescoups d’œil n’excédant pas quelques secondes d’affilée : mais au préalable, il faudra s’assurer qu’à travers elles le borddu disque apparaît bien net (sans auréole de lumière autour) sinon, on en superposera deux, surtout si le Soleil est hautdans le ciel. Par contre, il faudra proscrire absolument les diapositives, même sombres, car elles laissent passer lesrayons infra-rouges, très nocifs pour la rétine ! De même, les verres fumés, les disques compacts et autres objets oumatériaux soi-disant " filtrants " seront laissés de côté car ils n’offrent pas de protection garantie (sans parler deslunettes de soleil superposées !).

Choisir les bons filtresLa meilleure sécurité sera assurée par l’utilisation de verres de soudeur, en vente pour un prix très modique dans les" grandes surfaces " spécialisées dans le bricolage. Ils se présentent sous forme de rectangles de verre " noir " de 10 cmsur 5 avec, gravé sur l’une des faces, un chiffre indiquant le grade d’absorption des rayons nocifs : ce chiffre doitmentionner 13 ou 14 pour que la protection soit totale (ou 12 à la rigueur, mais en prenant les mêmes précautionsqu’avec les amorces noires de films photo). Afin de protéger aussi les verres eux-mêmes et rendre leurs bords sansdanger lors des manipulations, on les entourera avec du ruban adhésif en plusieurs épaisseurs.

Il existe également des filtres en polymère noir ou en film plastique aluminé. Mais attention tout d’abord à leurefficacité : ils doivent tout juste laisser voir le filament d’une ampoule allumée. Ensuite, attention à leur état : ils nedoivent présenter ni éraflures, ni pliures. On peut trouver ces filtres dans le commerce, fixés parfois sur des monturesde lunettes en carton, notamment sur les lieux où va se produire une éclipse totale de Soleil.

Signalons pour terminer que ce n’est pas tout d’avoir de bons filtres, encore faut-il les utiliser convenablement ! Ainsi,il faudra veiller à ce que les enfants les placent devant leurs yeux avant qu’ils ne dirigent leur regard vers le Soleil, et àce que leurs observations ne se prolongent pas au delà de quelques secondes à une minute d’affilée selon les filtres.Précisons néanmoins que si on a la chance un jour de se trouver dans une bande de totalité, au moment où le disquesolaire devient tout noir, il sera possible – et même recommandé ! – de regarder le phénomène à l’œil nu ou avec desjumelles, afin de jouir de ce magnifique spectacle : moment inoubliable entre tous…













Séquence 6 :

Observer une éclipse partielle de Soleil



Mireille Hartmann


Rappelons que les personnes qui ne se trouvaient pas dans la bande de totalité lors de l'éclipse totale du 11 août 1999,ont pu néanmoins assister à une éclipse partielle, de 80 à 99% selon l'endroit où elles se trouvaient en France. Leslignes qui vont suivre leur évoqueront sans doute quelques souvenirs...Sinon, elles devront attendre le 03 octobre 2005: bonne occasion pour préparer les enfants à vivre l'événement!

Début d’une éclipse partielleRéunis un peu avant que ne commence le phénomène, les enfants vont être étonnés que la Lune ne soit guère repérabledans le ciel ! Bien sûr, puisque la Nouvelle Lune est toujours invisible, de jour comme de nuit ! Durant la journée, c’està cause de la lumière solaire et de l’atmosphère que son côté sombre prend la couleur du ciel et se confond avec lui. Ace propos, les élèves se souviendront que lorsque la Lune est en croissant, en quartier, ou gibbeuse, sa partie " nuit "n’est jamais visible (sauf quand se produit le phénomène appelé " lumière cendrée ", la Terre renvoyant vers la Luneun peu de lumière solaire).

Si le Maître a pu avoir des renseignements sur ce que les astronomes appellent le " premier contact " du disque lunairesur celui du Soleil (notamment sur l’endroit précis où il va se produire), on se passera les filtres de mains en mainsquelques minutes juste avant. Le mouvement réel de la Lune s’effectuant d’ouest en est, c’est donc sur la moitié droitedu bord du Soleil qu’il faudra guetter ce contact, tout en sachant qu’il ne deviendra vraiment perceptible qu’une oudeux minutes après. Le Maître ne manquera pas d’attirer l’attention de ses élèves sur le fait qu’ils se trouventmaintenant dans le cône de pénombre de la Lune ! Comme ils s’étonneront de ce qu’il fasse " toujours aussi clair ", illeur rappellera que lors des simulations, les zones de pénombre étaient elles aussi très claires.

Progression de l’éclipseEnsuite, l’éclipse va progresser, l’échancrure s’agrandissant plus ou moins. La partie lumineuse, au contraire, vas’amenuiser d’autant, jusqu’à prendre parfois l’aspect d’un croissant qui aura l’air de " basculer " lentement pendant lepassage de la Lune ( fig. 11 ). Précisons aussi que, quelle que soit l’importance de la surface occultée dans une éclipsepartielle, la Lune continue à rester totalement invisible : la partie échancrée, même à 99%, garde la couleur du cielenvironnant ! (Ce qui signifie que l’occultation doit être à 100% pour que se produisent les phénomènes décrits plusloin). Quant à la luminosité ambiante, elle ne semble guère affectée tant que le disque n’est pas aux trois quartsmasqués. Par ailleurs, certaines activités très intéressantes vont pouvoir être faites avec les enfants.








Figure 11

Jouer avec le Soleil partiellement éclipséLes jeux décrits dans la séquence 4 concernant l’image du disque solaire vont pouvoir être repris, car ils réservent debelles surprises aux enfants…

1) Des " petites lunes de lumière " sous les feuillages.L’aspect du Soleil évoluant très lentement, on en profitera, à un moment donné, pour se rendre sur leslieux où le Maître aura repéré des taches de Soleil sous les feuillages. Les enfants – qui auront sansdoute " deviné " pourquoi – seront émerveillés de voir que les petits cercles lumineux ont, eux aussi,changé d’aspect : " On dirait qu’une souris coquine a grignoté tous les ronds de Soleil ! C’est peut-êtrepour qu’ils se transforment en petites lunes de lumière car la souris, c’est la vraie Lune ! ". Dans lapremière édition de " L’Astronomie Populaire " de Camille FLAMMARION, on trouve une gravureillustrant cette particularité ( doc. d ), preuve que le grand astronome y était sensible lui aussi…

Document d

2) Les " mains au soleil "De retour sur le site d’observation, les enfantsvont être ravis de refaire cette " manip " pourobtenir cette fois, non des cercles mais des" petites lunes de lumière " dans l’ombre deleurs doigts. L’idéal est que l’écran ait unesurface bien lisse, comme avec du bristol. Laphota K1 a été prise le 11 août 1999 avec lesmains d'un adulte. La photo K2 montre l'ombred'une plaque perforée lors de l'éclipse partielled'octobre 1996.

Photos K1 et K2



3) Le " portrait " du Soleil éclipsé est à l’envers…Plus facilement que sous les feuillages, la " manip " précédente va permettre aux élèves de constater que"l’image" du Soleil éclipsé est inversée par rapport à l’astre réel. Le Maître pourra reprendre un cachepercé d’une fenêtre carrée pour obtenir "l’image" du Soleil éclipsé, une "image" unique mais surtoutplus stable qu’avec les mains des enfants. Ces derniers auront ainsi tout loisir de comparer l’orientationde l’échancrure du cercle lumineux apparaissant dans l’ombre du cache, avec celle du Soleil réel ( fig.12 ).

Figure 12

4) Les spectres solaires seront-il échancrés ?Voici une question que l’on ne s’était jamais encore posé mes élèves et moi, jusqu’en 1997, date de lapremière photo d’un spectre obtenu avec un prisme de jumelles. Aussi, l’intérêt des prochaines éclipsessera de vérifier que tous les petits cercles plus ou moins " étalés " représentant l’image du Soleil serontbien échancrés à leur tour ! L’idéal sera de répéter l’observation de la tache lumineuse à différentsmoments de l’éclipse et surtout de prendre des photos. La figure 13 montre de façon théorique (et trèsschématique) à quoi pourrait ressembler le spectre durant ces éclipses.

Figure 13

Le 11 août 1999 durant la phase de partialité, j'ai pris une unique photo d'un spectre peu probant carobtenu dans de mauvaises conditions : j'attends donc le 03 octobre 2005 pour qu'une nouvelle occasionme soit donnée de refaire ce cliché.








Séquence 7 :

Observer une éclipse totale de Soleil



Mireille Hartmann


Ce n’est qu’en… 2081 ! que les parisiens verront leur première éclipse totale du XXIème siècle. Alors, il vaudra mieuxqu’ils n’aient pas manqué la dernière du deuxième millénaire, visible un peu plus au nord de la capitale… Néanmoins,il leur sera toujours possible de ne pas attendre trop longtemps pour en voir une autre, à condition toutefois qu’ils serendent sous d’autres cieux, peut-être à bord un avion charter affrété par un " tour operator " américain : cela sepratique de plus en plus ! En France, les sociétés d’astronomie organisent aussi de tels voyages en offrant toutes lesgaranties de sérieux et de compétence.

Déroulé de l’éclipse du 11 août 1999Voici un rappel de quelques données concernant cette éclipse. Le document e montre que la bande de totalité s’étendaitde Cherbourg à Strasbourg en passant par des villes importantes comme Le Havre, Rouen, Reims, et Metz. Au nord etau sud de cette bande, jusqu’au niveau de Clermont-Ferrand, l’éclipse était partielle de 99 à 90%. Encore plus au sud,jusqu’aux Pyrénées, le disque solaire était occulté entre 90 et 80%. Côté horaires, le minutage du déplacement de latache d’ombre tout au long de la bande de totalité entre le Cotentin et l’Alsace était le suivant :

Document e (source SAF)

En fin de matinée, à 12h 16 (heure locale), la pointe du cône d’ombre de la Lune atteignait d’abord Cherbourg (aprèsavoir traversé l’Atlantique nord et touché la Cornouaille), puis Le Havre seulement 3 minutes après ! La tache








d’ombre, de forme elliptique et large d’une centaine de kilomètres, passait ensuite sur Rouen puis à 30 km au nord deParis : il était alors 12h 23. (Les parisiens assistaient, de leur côté, à une éclipse partielle à… 99,2 % ! Mais attention :ils ne voyaient rien de ce qui va être décrit plus loin puisque le Soleil n’était pas complètement occulté ! ). La tachefilait vers l’est, plongeant Reims dans la nuit pendant presque deux minutes, puis Metz et enfin Strasbourg. Il était àpeine 12 h 32 lorsqu’elle passait la frontière allemande : la voilà qui poursuivait son périple à travers l’Allemagne,l’Autriche, la Hongrie, la Bulgarie, la Turquie, l’Iran, le Pakistan, pour terminer sa course dans le golfe du Bengale(revoir la figure 5 dans Initiation à l'éclipse de Soleil). Elle devait parcourir au total 14000 km en 3 heures et 7 minutes,soit à une vitesse moyenne de plus d’un kilomètre par seconde !

Phase de partialité d’une éclipse totale. Au début, tout se passe comme lors d’une éclipse partielle ordinaire. Ensuite, dès que le disque est occulté à plus de70%, la clarté ambiante diminue sensiblement, donnant l’impression d’un ciel de plus en plus nuageux. A partir dumoment où le Soleil est caché à 90%, la luminosité décline fortement et le paysage prend un aspect " plombé " trèsparticulier tandis que l’on observe également une chute sensible de la température et que le vent se lève… Dans lesalentours, les oiseaux font un vrai remue-ménage, révélant leur inquiétude… Après, tout va aller très vite…

Environ une minute avant la phase de totalité, il se peut qu’un étrange phénomène se produise (comme le 11 août1999): il sera visible soit sur le sol s’il est très clair, soit sur des surfaces blanches (murs ou draps tendus). En effet, decurieuses bandes parallèles, sombres et claires alternées, se mettent à circuler et se succèdent très rapidement : on les abaptisées " ombres volantes ", nom très évocateur ! Elles sont dues au caractère non homogène de l’atmosphèreterrestre que traversent les rayons solaires, et au vent.

Phase de totalité.Voici la narration de ce moment inoubliable tel que je l’ai vécu le 11 août dernier, un peu au nord de Beauvais, à lafaveur d’une éclaircie providentielle…

12 heures 21, suspense… " Hourra ! ça y est ! ! ! " Pas d’ombre gigantesque accourue de l’horizon, mais une belle nuit" crépusculaire " qui est tombée en quelques secondes : le ciel est à présent d’un bleu marine somptueux, trèsprofond… Au loin, sur le pourtour de l’horizon, les magnifiques lueurs d’un coucher de soleil – ou plutôt de millesoleils – nous encerclent… Un silence impressionnant succède maintenant aux cris de joie : chacun se retrouve seul,subitement, dans un prodigieux face à face avec l’immense Univers…

Je regarde de tous mes yeux l’extraordinaire apparition qui a surgi devant moi : autour d’un globe d’une noirceurabsolue, se déploie dans toutes les directions une vaste couronne diaphane d’un blanc argenté très subtil (photo L),dont aucun cliché ne pourra jamais sans doute reproduire la magnificence… Non loin du Soleil éclipsé, un peu plusbas, un astre brille de tous ses feux : la planète Vénus ! La planète Mercure aussi devrait être visible, mais plusfaiblement. Et comme je ne la vois guère, pas plus que les étoiles prévues, je reporte bien vite mon regard vers laglorieuse apparition .




Photo L

Photo M31 juillet 1981. Pour un centaine de secondes, lanuit tombe en plein après-midi sur la région de

Tselinograd, dans le Kazakhstan(Crédit : Serge Koutchmy (IAP-CNRS)

Mon œil, maintenant habitué à l’obscurité, est attiré par de minuscules excroissances d’un rose vif, disséminées sur lepourtour du disque noir : " Les protubérances ! ". Il s’agit de gigantesques jets de matière solaire qui retombent parfoisen arches majestueuses et sous lesquelles notre planète tiendrait à l’aise. J’ai quitté mes lunettes et saisi ma petite pairede jumelles 8x30 (achetée ce printemps pour observer les oiseaux) : me voici brusquement plus près de l’astre éclipsé,devenant le témoin impromptu de sa courte intimité avec la Lune… J’essaie de bouger le moins possible, car lemoindre tremblement fait danser la vision. Les protubérances sont splendides, surtout une en bas, impressionnante…

Et comme mon regard glisse vers la couronne, je reçois un choc…Non, ce n’est pas possible… Mais si : de finesrayures souples et nacrées parcourent la couronne solaire en un rayonnement subtil, donnant à l’ensemble l’effet de" coups de pinceau " si caractéristique que j’ai pu admirer sur de nombreux clichés : " Les jets coronaux ! " Ilstraduisent à leur manière l’intense activité de notre étoile. Jamais, avec de si modestes jumelles, je n’aurais pensépouvoir les distinguer aussi bien !

Je jubile intérieurement tandis que les secondes s’enfuient, de façon inexorable… Tout à coup, un liséré écarlateapparaît sur le bord droit du disque noir : " La chromosphère ! " C’est la basse atmosphère du Soleil, d’où semblejaillir bientôt un énorme " grain " de lumière très intense (photo M), d’un merveilleux éclat, tel un diamant céleste :" Un grain de Baily !". L’astronome du même nom fut le premier à en comprendre la nature : des montagnes lunaireshérissent le bord droit de l’astre, entre lesquelles peuvent se faufiler un ou plusieurs rayons de Soleil juste avant saréapparition. Somptueux cadeau d’adieu…

Une lumière aveuglante a suivi aussitôt, chassant d’un seul coup la nuit bleue et la vision sublime. J’ai fermé les yeux,éblouie, aux deux sens du terme… Quand je les ai rouverts, j’étais à nouveau baignée dans une étrange clartémétallique : heureuse, comblée, mais transie de froid….

Réapparition du SoleilAttention, surtout si on a l’œil rivé à l’oculaire d’un objectif, à l’instant où la lumière va réapparaître sur la droite dudisque ! Elle marquera la fin de la phase de totalité . Pour les spectacteurs, le temps aura vraiment paru très court maistous auront conscience d’avoir réellement vécu un moment exceptionnel, lequel les marquera profondément… Pourcette raison, le spectacle d’une éclipse totale mérite vraiment le déplacement, même si l’on doit encourir le risqued’une météo défavorable au dernier moment !








Séquence 8 :

Exécuter des travaux graphiques



Mireille Hartmann


Comme pour l’éclipse de Lune, une " fiche technique " décrivant le principe d’une éclipse de Soleil peut êtrecomplétée par les enfants à partir d’une matrice reproductible ( doc. f ). Elle montre que deux observateurs voientl’éclipse différemment selon leur position : elle est partielle pour l’un et totale pour l’autre ( doc. f’ ). Comme laprécédente, la fiche se compose de deux parties : en haut elle décrit le phénomène et en bas, l’aspect du disque solairevu par chacun des observateurs.

Document f Document f1

Nous allons voir ensuite comment le spectacle grandiose des éclipses totales peut se traduire graphiquement dans uneapothéose de couleurs et de filigranes précieux, grâce à des réalisations décoratives inspirées d’images traitées par








ordinateur (voir la photo F2). Il pourra s’interpréter également comme un clin d’œil non dénué d’humour et de poésieavec des dessins illustrant le scénario d’une éclipse où les deux astres auront retrouvé figure humaine !

Couronnes solaires en feux d’artifice

1) Dessins libresLes élèves vont essayer de reproduire librement l’impression visuelle que leur donnent les documents en" fausses couleurs " : un soleil central très sombre entouré de grandes plages uniformes de couleursvives, réparties en cercles concentriques et aux contours irréguliers. Lors d’une exécution au pinceausouple avec des encres transparentes, on pourra conseiller aux enfants de mouiller leur papier autour dudisque solaire, une fois que celui-ci figurera au centre de la feuille. Les plages colorées seront ensuiteexécutées rapidement de façon à ce qu’elles interfèrent légèrement pour donner des effets de dégradés.

2) Travaux dirigésIci, les élèves vont avoir l’occasion de réaliser des cercles concentriques de manière inhabituelle. Eneffet, il va s’agir de faire apparaître ces derniers par une sorte de " balayage " rayonnant autour dudisque central ( doc. g ). La difficulté pour les jeunes enfants est d’abord de bien serrer les segments dubalayage et ensuite, de les orienter correctement de façon à ce qu’ils tournent en rayonnant. Ils pourront,soit laisser un espace entre les cercles, soit les faire se toucher avec, dans ce cas, la possibilité derecouvrements partiels s’ils utilisent des couleurs transparentes. Une autre tâche consister à savoir" remplir " une surface carrée, les cercles les plus externes étant forcément interrompus dans les quatrecoins.

document g

Couronnes solaires d’orfèvrerie.D’autres techniques utilisant un graphisme plus " travaillé " permettent d’obtenir des effets très prisés des enfants (doc. h ). Les cercles concentriques sont formés à partir d’éléments linéaires très simples (boucles, spirales, festons,zigzags, croisillons, etc.) lesquels mis bout à bout, donnent à l’ensemble une certaine préciosité : pour accentuercelle-ci on utilisera bien sûr des marqueurs or, argent ou bronze sur fond de couleur.



Document h

Des compositions décoratives de grande taille vont pouvoir donner une impression similaire, mais cette fois grâce àune technique de découpage / collage : des éléments géométriques sont découpés dans du papier métallisé, uni ouimprimé (genre papier cadeau), puis collés avec soin sur des feuilles de couleur permettant des effets de contrastes(clair / foncé, mat / brillant, uni / imprimé, etc.).

Triptyque à propos d’un " jeu de cache-cache "Voici un jeu graphique que les enfants aiment tout particulièrement, et qui offre de surcroît quelques prolongementsinattendus comme nous le verrons un peu plus loin. Il consiste à réaliser un triptyque montrant la Lune et le Soleilpersonnifiés dans le scénario d’une éclipse totale ( doc. i ).

Document i

Deux dessins-matrices vont être réalisés au feutre noir sur deux carrés de papier ordinaire ne dépassant pas 29,7 cm decôté pour pouvoir être photocopiés. Tracer d’abord au centre de l’un des carrés le disque solaire à main levée, puis, partransparence, le disque lunaire sur le deuxième. Dessiner les traits des deux visages, la Lune ayant les paupièresbaissées. Décorer le pourtour des deux disques, celui du Soleil ayant de grands motifs rayonnants, et à l’inverse, celuide la Lune restant très sobre puisqu’il devra être découpé par la suite (on évitera aussi pour elle les motifs " pointus "évoquant des " rayons "). Photocopier les deux matrices en trois exemplaires chacune. Colorier les trois soleils defaçon identique avec des couleurs vives, chaudes de préférence. Au contraire, utiliser des couleurs froides pour laLune, un bleu profond mais pas trop foncé étant ce qu’il y a de mieux pour son visage.



Il ne reste plus qu’à découper soigneusement les trois lunes puis à les coller sur les trois soleils de façon à illustrerl’éclipse en trois étapes. Pour terminer, les trois couples seront fixés sur un support à trois volets : on obtiendra ainsi unjoli triptyque, à la fois décoratif et plein d’humour ! On pourra bien sûr ajouter deux couples supplémentaires (etsymétriques aux deux premiers) pour illustrer " la fin du jeu de cache-cache ", mais l’ensemble deviendra alors uneB.D. !

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Séquence 9 :

Jouer avec des astres-marionnettes



Mireille Hartmann


Le Maître aura remarqué qu’avant d’effectuer le collage de leurs lunes, les enfants ont pris un moment pour jouer avecl’un des couples de leurs célestes personnages : ils ont manipulé ces derniers en leur prêtant vie et parole, si bien quel’idée d’en réaliser d’autres pour des jeux d’animations leur est venue en tête… Ils ont donc découpé deux nouveauxdessins d’astres et les ont animé spontanément en les tenant dans chaque main. A partir de là, l’enseignant pourraproposer à ses élèves une variante originale, dont le nom à lui seul leur évoquera bien des souvenirs de " manips " : desastres-marionnettes pour un théâtre… d’ombres !

Réaliser les deux " astres-marionnettes "On va utiliser deux feuilles de Rhodoïd en reprenant les deux dessins-matrices et en les décalquant par transparence –en traits assez épais –avec un marqueur noir indélébile. Pour le visage de la Lune, faire en sorte que les yeux (qui cettefois seront ouverts), le nez et la bouche puissent rester bien visibles quand le visage sera colorié avec un marqueurbleu. Pour colorier le Soleil, utiliser des feutres pour rétro-projection de couleur jaune, orange, rose et rouge (ou desvernis colorés mais transparents).

Découper les deux astres en laissant tout autour une marge suffisante pour assurer la cohésion de tous les éléments. Sile Rhodoïd est très mince, on peut doubler son épaisseur en maintenant les deux feuilles avec quelques morceauxd’adhésif. Il ne reste plus qu’à fixer les deux marionnettes sur une tige métallique, la plus fine possible (genre corde àpiano), ou encore sur une bande de Rhodoïd qui aura été légèrement pliée dans le sens de la longueur pour lui donnerune certaine rigidité.

Installer le " théâtre " et expérimenter les ombresDans un endroit pouvant s’assombrir, tendre une ficelle à environ 1,80 m de hauteur. Y fixer un drap blanc avec despinces à linge (il doit toucher le sol) ; épingler dans sa partie inférieure quelques grandes feuilles de papier foncédestinées à masquer les manipulateurs (facultatif). Placer, à environ 2 m derrière le drap, une source de lumièresurélevée et bien stable : les " répétitions " peuvent commencer !

Les manipulateurs, tout comme les spectateurs, vont retrouver de vieilles connaissances : les ombres… Mais celles desmarionnettes auront sur les précédentes un avantage fort appréciable : celui, ô merveille, d’être colorées ! Les enfantsretrouveront aussi quelques principes optiques en constatant que la netteté maximum des ombres est obtenue enplaquant les marionnettes contre le drap : dès qu’elles s’en écartent un peu, un léger flou apparaît dans tous les tracés,un flou qui augmente très vite avec la distance, tandis que la taille des ombres croît rapidement et que les couleursparaissent s’estomper.

Improviser un dialogue pour une céleste rencontre...Ce dernier paragraphe sera placé sous le signe du rire et de la bonne humeur, prouvant ainsi que la fantaisie peut fairebon ménage avec un sujet réputé aussi sérieux que l’Astronomie !








Pendant des moments d’activités libres, des enfants vont venir tour à tour prendre place derrière le drap éclairé pourmanipuler leurs marionnettes ( doc. j ).

Document j

Certains d’entre eux (et pas forcément les plus délurés !) ne seront pas en peine de faire " parler " les deux personnagesde façon volubile et plus ou moins cocasse. Comme on peut s’y attendre, chaque enfants puisera son inspiration dansson vécu à la fois familial, scolaire, affectif et culturel. J’ai aussi remarqué que les meilleurs " sketches " s’obtenaientsouvent de manière spontanée et informelle en petit comité, devant un public très restreint et coopérant : la poignée despectateurs intervient dans les répliques, rit aux éclats et bat des mains lorsque fusent quelques réparties commecelles-ci :

- Tiens, mais c’est la Lune que j’vois arriver là bas ! Bonjour madame la Lune !

- Ah, bonjour monsieur le Soleil ! C’est pas souvent qu’on s’rencontre !

- Ca c’est vrai ! Alors, on va s’faire la bise pour fêter ça !

- Ah non ! Surtout pas ! J’ai pas envie de m’brûler, moi !

- J’ vous envoie juste une petite protubérance pour vous faire un gros bisou : elle aura l’tempsd’refroidir avant d’arriver sur votr’ figure !

- D’accord, d’accord !… Ah, ça m’fait vraiment plaisir de rencontrer quelqu’un ! Vous savez, qu’est-ceque j’m’ennuie, moi ! C’est pas rigolo d’être toujours obligée de tourner et de regarder la Terre enmême temps ! Et j’peux jamais discuter avec les Terriens : évidemment, quand j’me lève, eux, ils vonts’coucher ! Et quand j’suis là, dans la journée, souvent ils me voient même pas, tellement ils sontoccupés à travailler…

- Ah, vous avez vraiment pas d’chance, parce que moi, les Terriens m’aiment bien ! Mais faut dire,madame la Lune, qu’heureusement que je suis pas pareil que vous, sinon y’aurait rien qui pousserait surleur planète et ils pourraient pas bronzer pendant leurs vacances. J’crois bien aussi qu’ils seraient déjàtous morts de froid… Alors comme ça, vous n’avez vraiment pas d’amis ?

- Ben…si, quelques uns : y’a les astronomes qui me regardent dans leurs… dans leurs gros télescopescomme ils disent… Y’a aussi les enfants de l’école qui me font des " coucous " avant d’aller dormir : ilssont tous vraiment sympa !



- Et ben justement, ça m’donne une idée ! On va faire une petite surprise à ces enfants là : j’crois qu’ilsn’ont jamais vu une vraie éclipse totale de Soleil, sauf dans les livres et à la télé : alors, on pourrait leuren montrer une belle !

- Ouais ! Bonne idée ! Allons y !

(Tout en chantonnant, la " Lune " s’approche du " Soleil " puis se glisse avec d’infinies précautionsdevant lui… Les spectateurs retiennent leur souffle… Dès que le disque solaire est complètementmasqué, elle s’immobilise tandis que les enfants applaudissent. Le dialogue reprend.)

- Qu’est-ce que j’vous disais, madame la Lune : vous entendez comme ils sont contents ?

- Oui, oui, c’est super ! Mais y’a une chose qui m’embête tout de même : pour leur montrer une éclipsecomme pour de vrai, il faudrait que le ciel devienne tout sombre… Mais on peut pas éteindre la lumière,parce que sinon, on verra plus rien…

- Faudrait avoir une p’tite lampe électrique allumée juste derrière moi : ça m’ferait une belle couronnesolaire !

- Mais faudrait avoir aussi plein d’autres marionnettes pour montrer tout ce qu’on voit dans le cielpendant qu’vous êtes éclipsé, mon cher Soleil !

- Oui, c’est ça ! Faudrait des planètes… faudrait des étoiles !

- Faudrait aussi des… des choses qu’ont un grande queue de lumière qui brille…

- Ah oui, des comètes que ça s’appelle !

- Faudrait avoir tout ça !… Mais comment on va faire ?

- Et… et si on demandait à la maîtresse ?

(Fin du premier acte, et fin de ce dossier… Nous espérons vous avoir convaincus que l’Astronomie pouvait être " unjeu d’enfant " ! )

Le Vésinet, février 1999

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Activités en classe. Dossier éclipses - …lamap.handsbrain.com/html/00/activite.pdf · Séquence 1 €€Simuler le phénomène Séquence 2 €€ Jouer avec le phénomène Séquence