Qu'est-ce qu'une Constellation?

Les élèves illustrent l'aspect tridimensionnel d'un objet en jouant avec leur corps dans l’espace au sein du groupe. Ils/elles démontrent que nous voyons un objet tridimensionnel différemment selon les perspectives. Les élèves appliquent ces connaissances aux constellations.

Après la mise en œuvre de l'activité, les étudiants seront en mesure de:


• Expliquer et illustrer par le jeu du corps ou le dessin, la différence entre les objets à deux et trois dimensions;

• Décrire et dessiner un objet tridimensionnel à partir de différentes perspectives;

• Expliquez que les étoiles d'une constellation sont très éloignées et ne sont pas alignées et qu'elles ont une apparence très différente lorsqu'elles sont vues sous des angles différents.

• Demandez aux élèves de dessiner un objet tridimensionnel sous différentes perspectives.

• Demandez aux élèves pourquoi les objets tridimensionnels ont une apparence différente lorsqu'ils sont vus de différentes perspectives.

• Demandez aux élèves comment cela s'applique aux constellations.

• Demandez aux élèves de dessiner la constellation de leur modèle à partir de perspectives différentes.

• Demandez aux élèves comment ils pourraient représenter le ciel nocturne. Encouragez-les à considérer les représentations bidimensionnelles et tridimensionnelles en dessinant, en mimant ou en utilisant des objets.

Pour 12 modèles de la constellation d’Orion (un par paire d'élèves):


• 84 brochettes en bois (7 dans chaque jeu)

• 48 bouchons de liège (coupés en deux) (4 dans chaque jeu)

• 12 cartons ondulés mesurant 40 x 20 cm

• 12 cartons ondulés mesurant 20 x 20 cm

• Pâte à modeler fluorescent (alternative: pâte à modeler ordinaire)

• 12 conteneurs pour le matériel ci-dessus

• règle (pour chaque paire d’élève)

• colle

• ciseaux

• cutter

• marqueurs permanent

• la fiche d’activité imprimée par élève (télécharger le PDF)

Image: Image du ciel profond de la constellation Orion. Crédit: Mouser / Wikimedia

Qu'est-ce qu'une constellation?


Les constellations sont des modèles imaginaires que les agriculteurs, les poètes, les navigateurs ou les astronomes inventent pour identifier facilement les étoiles. Les étoiles sont de grosses boules de gaz brûlants qui émettent de la lumière et de la chaleur. Pendant la journée, la lumière provenant de notre étoile la plus proche, le Soleil, est trop forte pour voir les autres étoiles. Pendant la nuit, quand il fait très sombre, on peut voir de 1000 à 1500 étoiles. Il serait très difficile de dire quelle étoile est qui en regardant juste à une étoile. Les constellations, avec leurs formes familières, aident à localiser les étoiles et nous permettent de trouver notre chemin à travers le ciel nocturne. Il y a 88 constellations, adoptées par l'Union astronomique internationale, sur tout le ciel des hémisphères nord et sud de sorte que certaines constellations ne sont visibles que dans un hémisphère. Les étoiles appartenant à une constellation ne sont pas sur le même plan et peuvent être à différentes distances de la Terre. Changer notre position dans la galaxie changerait les positions relatives d'un groupe d'étoiles, donc nous verrions des constellations différentes.


Regardez comment le ciel nocturne apparaîtra d'une autre partie de la galaxie: http://nautil.us/issue/19/illusions/a-quick-spin-around-the-big-dipper https://www.youtube. Com / watch? V = lD-5ZOipE48

Origine des Constellations


Depuis que les Hommes sont sur la Terre, une grande importance a été donnée aux objets célestes observés dans le ciel. Tout au long de l'histoire humaine et à travers de nombreuses cultures différentes, des noms et des histoires mythiques ont été attribués aux figures d'étoiles dans le ciel nocturne pour plus facilement s'en souvenir et les reconnaître, donnant naissance à ce que nous savons des constellations.
Les constellations ont été utilisées par les Hommes pour de nombreuses raisons pratiques. Par exemple, dans l'agriculture, les constellations pouvaient aider à déterminer quand les saisons arrivaient, avant même la naissance des calendriers. Les constellations ont également aidé les navigateurs et les explorateurs à trouver leur chemin à travers le globe. Ces activités ont accéléré la découverte de nouvelles constellations. De nos jours, les astronomes utilisent encore les noms de constellations pour expliquer où un objet céleste peut être trouvé dans le ciel.


Texte adapté de la page des constellations - International Astronomical Union, http://www.iau.org/public/themes/constellations/

Introduction à la constellation d'Orion


Orion est une constellation qui a la forme d'un homme et est faite de 7 étoiles principales. Elle a été observée et dessinée depuis les temps préhistoriques. Le nom 'Orion' dérive de la mythologie grecque. Orion était un chasseur gigantesque, à la force surnaturelle.

Comment les astronomes calculent-ils la distance à une étoile?


Les astronomes ont développé deux méthodes pour déterminer la distance d'une étoile. La première, appelée parallaxe, utilise la triangulation. Les astronomes observent la position d'une étoile un jour (position 1 dans le dessin ci-dessous) et six mois plus tard (position 2 dans le dessin ci-dessous). Ils peuvent voir l'angle formé avec l'étoile et le Soleil. Sachant que le diamètre de l'orbite de la Terre autour du Soleil est d'environ 300 millions de kilomètres, les astronomes utilisent la trigonométrie pour calculer la distance. Cette technique fonctionne pour les étoiles à environ 400 années-lumière de la Terre.

Une autre méthode est liée à la luminosité d'une étoile. Les astronomes observent et déterminent le spectre des couleurs réelles de l'étoile. Ils comparent la luminosité réelle de l'étoile à la luminosité vue sur la Terre. En utilisant ces deux valeurs, les astronomes peuvent déduire la distance de l'étoile à la Terre.

Préparation


Pour l'activité, déplacer toutes les tables et les chaises sur le côté de la salle de classe afin que les élèves aient beaucoup de place pour mimer une forme géométrique. Vous pouvez également utiliser la salle de gym ou la cour de récréation. Pour fabriquer une constellation, préparer des conteneurs pour chaque paire d'élèves, chacun contenant de la pâte à modeler fluo, du carton ondulé, 7 brochettes en bois, 4 bouchons, une règle, de la colle, des ciseaux et un marqueur permanent. Couper les bouchons en deux, prêt pour les élèves.

Formes tridimensionnelles


Formez quatre groupes de six élèves. Envoyer chaque groupe à un coin différent de la salle. Chaque groupe choisit une forme géométrique à mimer ensemble. Ils se tiennent les mains et forment un triangle, un carré, etc. Dites leur que le choix du cercle est proscrit.

Chaque groupe choisit un élève pour être coordinateur. Les cinq autres élèves réalisent ensemble la forme. Le coordinateur dans chaque groupe examine la forme de différents angles. La forme est-elle la même de tous les côtés?
 Les coordinateurs dessinent les vues latérales de leurs formes sur du papier. Les élèves discutent les dessins dans leur groupe puis avec la classe et l'enseignant. Que remarquent-ils? La forme change-t-elle si on la regarde d'un autre côté? Pourquoi? Demandez aux élèves s'ils pensent que cela est également vrai pour les constellations.


Vous pouvez demander aux élèves d'expliquer pourquoi vous leur avez dit de ne pas choisir un cercle pour vérifier s'ils comprennent la perspective.
 Présentez aux élèves la constellation d'Orion. Montrez aux élèves l'image d'Orion dans un ciel lumineux et le dessin montrant comment nous représentons la constellation en deux dimensions, vue de la Terre.

Discutez avec la classe de la position des étoiles dans la constellation. Pensent-ils que les étoiles sont sur le même plan? Imaginez que nous puissions voyager vers une autre planète, très très loin, ferions-nous le même dessin? À quoi ressemble une constellation quand on la voit de différents côtés?
Les élèves font une constellation et démontrent que ce que nous voyons dans le ciel dépend de notre position.

Faire une constellation


Diviser le groupe en paires d’élèves et donner à chaque paire un conteneur. Les élèves remplissent l’activité 1 de la fiche. Expliquez-leur qu'ils ne doivent pas appuyer trop fort sur le carton lors du tracé des lignes. Fournir de l'aide à l'étape 8 en découpant le cercle dans le carton. Pendant que vous coupez les formes dans le carton, les élèves commencent l'étape 10 de la fiche en plaçant les étoiles sur le carton. Lorsque l’activité 1 est terminée, les élèves regardent à travers le trou la constellation tridimensionnelle d'Orion et ils dessinent la constellation comme ils/elles la voient à travers le trou.


Reportez-vous à l'étape 16 de l’activité 1 de la fiche pour donner des conseils aux élèves qui ne peuvent pas voir clairement leur constellation.

Pas sur une seule ligne

Dans l’activité 2 de la fiche, les élèves comparent leur constellation avec l'image de la constellation sur un ciel clair d'hiver. Les élèves voient-ils/elles Orion comme le montre le dessin ou l'image?
Encouragez les élèves à regarder leur constellation de différents côtés et à dessiner ce qu'ils voient. Demandez-leur pourquoi la constellation est différente lorsqu'elle est vue de différents côtés. Ils/elles devraient être en mesure d'expliquer que c'est parce que les étoiles ne sont pas situées sur le même plan.
Si ils/elles pouvaient voyager à travers l'espace vers une autre planète très éloignée de la Terre, avec une perspective différente sur la constellation, pourrions-nous voir les mêmes modèles la nuit? Pourquoi?

Space Awareness curricula topics (EU and South Africa)

Our wonderful Universe, Navigation through the ages, Notre merveilleux Univers

France, Cycle 3, Maths : géométrie : reconnaître et nommer des figures 2D et 3D courantes.

Pour introduire les constellations aux élèves, vous pouvez faire l’activité «Fabriquer une lanterne étoilée» (ressources astroEDU et Space Awareness).