stages pratiques d’initiation à l'astronomie pour les...

OBSERVATOIRE DE PARISUnité Formation Enseignement

http://wwwusr.obspm.fr/aim/Iufm/cfa.html

Stages pratiques d’initiation àl'Astronomie

pour les étudiants d’IUFM

à Saint-Véran en Queyras (Hautes-Alpes)

Année 2002-2003



Présentation

L'Unité Formation Enseignement (UFE) de l'Observatoire de Paris crée à Saint-Véran (Hautes-Alpes), un Centre de Formation à l'Astronomie. La vocation première de ce centre est d’organiser desmodules d’initiation à l’astronomie à l'intention des étudiants d’IUFM.

L’astronomie est un domaine scientifique privilégié par l’attrait général qu’il exerce, enparticulier chez les jeunes. L’enseignement de l’astronomie peut ainsi aider au développement de laculture scientifique et à l’appropriation progressive de concepts scientifiques. Une formation desenseignants de tous les cycles scolaires aux connaissances théoriques et aux pratiques expérimentalesde cette discipline est une condition nécessaire pour transformer l’attirance de beaucoup de jeunespour le ciel en un goût pour les sciences et les techniques.

Une bonne initiation, à la fois théorique et pratique, peut être réalisée en quelques jours sousforme de modules qui s'adressent en premier lieu aux futurs professeurs des écoles en seconde annéed'IUFM (PE2), dans le cadre des stages externés, mais pourront également concerner les professeursstagiaires des collèges et des lycées.

L’Observatoire de Paris, Grand Etablissement dédié à la recherche en Astronomie, participeainsi au développement de la culture scientifique des enseignants et des futurs enseignants du premieret second degré, selon les recommandations du rapport «ÊPour une rénovation du dispositif deformation des enseignantsÊ» et les souhaits de la Commission des Présidents des Universités.

Déroulement et contenu des stages

L’enseignement est fait par deux astronomes de l’Observatoire de Paris. Chaque stage faitl'objet d'une validation. Tous les enseignements sont accompagnés de polycopiés.

Chaque module se déroule sur 5 jours. Une journée se décompose comme suit :

Matinée : trois heures d'enseignement théorique des bases de l'astronomie. Il suit au plus prèsles programmes du cycle 3 de l'enseignement primaire et a pour objet d'expliquer les phénomènesastronomiques simples qui régissent notre vie quotidienne, de mettre en évidence leur utilisation pourla mesure du temps, de situer la Terre dans le système solaire et ce dernier dans l'Univers.

Après-midi : trois heures de travaux dirigés et pratiques et d'observations réalisables de jour.Cet apprentissage a pour principal objectif de "faire toucher du doigt" les phénomènes astronomiques,dans l'esprit de l'opération "La Main à la Pâte". Des expériences simples seront proposées auxstagiaires, qu'ils pourront à leur tour proposer à leurs futurs élèves.

Soirée : trois heures d'observations du ciel nocturne, pour profiter du fait que le village deSaint-Véran, situé en altitude (2040 m), loin de toute pollution lumineuse, est un site de qualitéastronomique. L'observation des astres sera l'occasion de découvrir leur très grande diversité :expliquer, même de manière simple, en quoi ils consistent, comment ils se forment et évoluent, n'estpossible qu'en faisant appel à de nombreuses disciplines scientifiques (mathématiques, physique,chimie, biologie…).

Le calendrier des stages pour l'année scolaire 2002-2003, le programme du module, desinformations sur les inscriptions et l’accès à Saint-Véran sont communiqués ci-après et sont égalementconsultables à l'adresse web suivante : http://wwwusr.obspm.fr/aim/Iufm/cfa.html. Pour obtenir desdétails complémentaires, on pourra contacter [email protected] ou [email protected].



Calendrier des stages de formation

Les modules de formation d’une semaine proposés pour l’année scolaire 2002-2003 sont à choisirdans les périodes suivantesÊ:

du 16 septembre 2002 au 20 décembre 2002du 21 avril 2003 au 27 juin 2003

Programme des modules de formation

Les thèmes abordés lors d’un module recouvrent le programme officiel du cycle 3, en accordant uneattention particulière aux activités pratiques et observationnelles et en s’inspirant des idées directricesde l’opération «Êla main à la pâteÊ».

Pour des raisons de concision, le texte suivant énumère simplement les sujets abordés, sans faireapparaître explicitement les relations entre cours et activités pratiques.

Système Soleil-Terre-Lune

Comprendre l’alternance jour/nuit, les saisons, les éclipses, le mouvement des planètes

Les mouvements de la TerreLa rotation diurne : jour et nuit, mouvement apparent du Soleil, fuseaux horaires.La révolution annuelle : les saisons, les calendriersLa précession des équinoxes : variations à grandes échelles

Les mouvements de la LuneMouvements apparents dans le ciel, observation, rotation, révolutionLes phases de la LuneLe mécanisme des éclipses

Repérer les astres : les systèmes de coordonnées célestesLes différents tempsÊ: temps solaire, temps sidéral, temps universel.Les systèmes de coordonnées : horizontales, équatoriales, utilisation pratique.



Le Système Solaire et l'exploration spatiale

Présentation des différentes planètes et des grandes étapes de l’exploration spatiale

Les différents objets situés dans le système solairePlanètes, satellites, petits corps, poussière, plasma...

Description et comparaison des distances et tailles des différentes planètesDescription des orbites elliptiques autour du Soleil, distances au Soleil, tailles des planètes(sphères), Système Solaire rapporté au 1/1000000Ê: le Système Solaire surtout composé de vide.

Carte d'identité de chaque planète, de Mercure à PlutonRayon, masse, densité, période orbitale, distance au Soleil, rotation propre, température.

Classification des planètesPlanètes telluriques et planètes géantes. Principales différences.

Les petits mondes glacés du Système Solaire externeLes satellites galiléens, Titan, Triton, Pluton et Charon.

Les comètesLes comètes dans l'Histoire, origine et caractéristiques, évolution avec la distance au Soleil(chevelure, queues de poussière et de gaz, …)

Les astéroïdesOrigine et intérêt, localisation dans le Système Solaire, caractéristiques

Météorites, étoiles filantes et météoresLes grandes étapes de la formation du Système SolaireL'exploration spatiale

Les débuts, les premières images des planètes, vers l'exploration systématique du Système Solaireexterne, les missions spatiales vers les astéroïdes et les comètes.

Étoiles et galaxies

Comprendre la place de la Terre dans l’Univers

Pourquoi les étoiles brillent-elles ?Couleur et température, rayonnement.Système en équilibre, production d’énergieUne étoile typiqueÊ: notre Soleil.

L’observation des étoiles.Parallaxe, magnitudes, température effective, vitesse radiale, composition chimique.Le diagramme HR.

Vie et mort des étoiles.Formation des étoiles à partir des nuages moléculaires.Naines et géantes.Stades finauxÊ: nébuleuses planétaires et supernovae. Production des métaux.Les résidusÊ: naines blanches, étoiles à neutrons et trous noirs.

Étoiles et galaxies.Notre GalaxieÊ: la Voie Lactée.Les autres galaxiesÊ: morphologie, propriétés.Les grandes structures de l’Univers.



Histoire de l’astronomie

Les grandes étapes de la compréhension et de la représentation de l’Universet l’évolution des instruments d’observation

Les grandes civilisations de l'Antiquité (4000-1000 av JC) : Chine, Egypte,Mésopotamie, etc.Repères dans le temps : élaboration de calendriersRepères dans l'espace : principaux astres, constellations, zodiaque, éclipses, les pointscardinaux

Les grandes étapes de l'Astronomie grecque (700 av JC - II ème siècle ap JC)Terre ronde, astre isolé dans l'espace, nature de la lumière, explication des éclipsesGéocentrisme et cosmogonie des deux sphèresLes sphères homocentriques (Eudoxe et Aristote)Mesure du rayon de la Terre et de la distance de la Lune et du SoleilLes découvertes d'HipparqueLes cercles excentriques et le système épicycle-déférent de Ptolémée.

L'Astronomie arabe et les scolastiques du Moyen ÂgeDe Copernic à Newton : la Révolution Copernicienne et le système héliocentrique

Copernic et le système héliocentriqueKepler et les lois du mouvement des planètesGalilée observe le ciel et fonde la Mécanique (Principe de l'inertie, chute des corps)Enoncé de la loi de la gravitation universelle par Newton : la dynamique des corps célestes

De Newton à nos jours : l'astronomie, puis l'astrophysique au carrefour des sciencesLes triomphes de la mécanique céleste : Découverte de Neptune et PlutonLe monde des étoiles, des nébuleuses et des galaxiesL'expansion de l'Univers et la théorie du Big-Bang ; les premiers instants de l'UniversL'Univers et ses composantes observés à toutes les longueurs d'onde électromagnétiquesLa conquête spatiale et l'étude des planètes in situ.

Conférence sur l’actualité de la recherche

Contact avec la recherche

La dernière matinée (vendredi) sera consacrée à l’approfondissement d’un sujet (selon l’actualitéastronomique ou les centres d’intérêt des participants, éventuellement hors programme) choisi parconcertation entre les stagiaires et l’enseignant.



Liste de travaux pratiques et observations

GÉNÉRAL- Utilisation d'un planétarium sur ordinateur- Utilisation de cédéroms d’astronomie- TICE et astronomie

ÉTOILES ET GALAXIES- Maquette de la constellation du Lion- Maquette des étoiles les plus proches- Construction d'un planiciel- L'évolution de l'Univers ramenée sur un an- Votre adresse universelle

SOLEIL- Observation de la rotation différentielle des taches solaires- Construction et utilisation d'un gnomon- Construction de cadran solaire

SYSTÈME SOLAIRE- Maquette Soleil-Terre-Lune- Maquette Système Solaire- Les phases de la Lune : interprétation- Distance Terre-Lune par les éclipses

OBSERVATIONS DIURNES- Mouvement apparent du Soleil- Observation des taches solaires

OBSERVATIONS NOCTURNESà l'œil nu :

- Reconnaissance des constellations et des objets remarquables- Mouvement apparent des étoiles ; mesure du jour sidéral- Utilisation d’un planiciel- Observation de la Lune : phases, mouvement sur le zodiaque

avec des instruments :- Objets visibles aux jumelles- Mise en station d’un instrument à monture équatoriale- Observation du ciel profond avec un télescope ou une lunette- Prise d’images photographiques ou CCD (webcam)



Coûts et Modalités d’inscription

Les stagiaires seront hébergés au Centre de Montagne de la ville de Saint-Ouen à Saint-Véran enchambre de 2 à 5 lits. Le coût individuel d’un stage allant du dimanche soir au petit déjeuner dusamedi suivant se monte à 249 €. Ceci inclutÊ:

• 15 €Ê: frais de déplacement entre la gare SNCF de Montdauphin-Guillestre et le Centre deMontagne de la ville de Saint-Ouen par un autocar qui assurera également quelquesdéplacements à Saint-Véran et dans les environs durant le séjour.

• 184 €.Ê: frais d’hébergement et restauration en pension complète du repas du dimanche soir ausamedi matin inclus.

• 50 €Ê: participation aux frais pédagogiques

Les inscriptions sont gérées globalement par chaque IUFM. L’hébergement et la location du car serapayé au Centre de Montagne de la ville de Saint-Ouen. La participation aux frais pédagogiques seraréglé à l’agent comptable de l’Observatoire de Paris.

Chaque stage peut recevoir entre 20 et 30 personnes.L’Observatoire reçoit les demandes de réservation pour une semaine donnée dans les périodesÊallant :

du 16 septembre 2002 au 20 décembre 2002du 21 avril 2003 au 27 juin 2003

Les demandes sont satisfaites par ordre d’arrivée.

Voici une fiche type de demande de réservation à renvoyer le plus tôt possible àÊ:

Nicole Romain,UFE Observatoire de ParisÊ:92195 MEUDON Cedex

CourrielÊ: [email protected]éléphoneÊ: 01 45 07 76 35

faxÊ: 01 45 07 76 34.

Demande de réservation

IUFMÊdemandeur :Nom du responsable de la demandeÊ:AdresseÊ:TéléphoneÊ:TélécopieÊ:Adresse électroniqueÊ:

Semaine(s) choisie(s) (à placer par ordre de préférence)Ê:Nombre d’étudiants prévusÊ:Nombre d’accompagnateursÊprévus (enseignantsÊ?)Ê:

Une lettre type de confirmation d’inscription sera envoyée, et vous pourrez alors confirmer votreinscription en nous adressant un bon de commande correspondant.Cette somme n’est remboursable que si l’Observatoire est contraint d’annuler le stage de la semaineque vous avez réservée.



Renseignements pratiques pour l’accès à Saint-Véran

En principe, les étudiants arrivent le dimanche après-midi et repartent le samedi matin puisque lesmodules de formation commencent le lundi matin et se terminent le vendredi soir.Différents moyens de transport sont envisageables, selon le lieu d’origine des étudiants (véhiculesindividuels, cars, train).Accès par la routeÊ: de Briançon ou Gap, suivre la RN 94, prendre Guillestre par la D 902, suivreensuite la D 947 et la D 7Accès par le trainÊ: Arrivée à la gare de Montdauphin / Guillestre. Pour les horaires :http://www.sncf.frDepuis Paris, par exemple, liaison par TGV Paris/Valence, ou Paris-Grenoble, puis liaison par TERjusqu'à Guillestre-Montdauphin (lignes Valence/Briançon ou Grenoble-Gap). Il est possible d’utiliseraussi la gare d’Oulx ou de Bardonneche en Italie (TGV Paris-Milan).Pour le transport de la gare de Guillestre-Montdauphin à Saint-Véran, il sera possible de réserver unautocar (après entente préalable, cf. indications ci-dessus). En dehors de cette opportunité, il y a desautocars pour Saint-Véran en saison touristique à l’arrivée de chaque train. En inter-saison, il n’y a pasde liaison régulière, mais il est possible de prendre un taxi (Taxi Les GabelousÊ: 04Ê92Ê45Ê81Ê39 etAutocars Petit MathieuÊ: 04Ê92Ê46Ê71Ê56).

Pour préparer le voyageÊ:

Office du tourisme de Saint-VéranTéléphoneÊ: 04 92 45 82 21 - FaxÊ: 04 92 45 84 52CourrielÊ: [email protected]Ê: http://stveran.free.fr/index.html

Office de promotion du tourisme en QueyrasMaison du Queyras - 05 470 AiguillesTél : 04 92 46 76 18 - Fax : 04 92 46 81 44WebÊ: http://www.queyras.com/ et http://www.queyras.com/queyras_stveran.htm

Centre de montagne de la ville de Saint-Ouen à Saint-VéranLa Croix de Juan - 05350 Saint-VéranTéléphoneÊ: 04 92 45 82 28Ê- Fax : 04 92 45 80 54CourrielÊ: [email protected]Ê: http://perso.wanadoo.fr/ovl.saint-veran/

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