Météo et climat - Présentation

Cycle concerné :	Durée :
cycle 4	6 séances de 1h | 4 séances de 1h30

Phénomènes climatiques et météorologiques

Présentation de la ressource

Dans le cadre d’un projet initié par la Maison pour la Science, un groupe de professeurs de Sciences de la vie et de la Terre s’est fixé pour objectif de travailler la démarche d’investigation avec leurs élèves.

Les phénomènes climatiques et météorologiques (thème du programme du cycle 4 « La planète terre, l’environnement et l’action humaine ») sera traité de manière innovante.

Partant d’une situation déclenchante liée à la projection d’un extrait du film « Pirates des caraïbes », les élèves commencent par un jeu de rôle pour rentrer dans la démarche d’investigation.

Nous vous proposons une programmation complète comportant des séances mettant en œuvre des activités privilégiant une démarche d’investigation (présentée sous deux formats selon votre découpage horaire hebdomadaire, soit 1h soit 1h30).

Pour cela, vous aurez à votre disposition :

• Un « teaser », point de départ des aventures de Jack Sparrow … et de nos élèves ;
• Le scénario global et par séance pour les élèves et le professeur ;
• Le calendrier organisationnel de la progression ;
• Les documents vierges à distribuer aux élèves ainsi que les bilans de fin de séance ;
• Les documents « professeur » (séances corrigées) ;
• Des QCM de remobilisation et d’évaluation (sous forme papier et utilisable grâce à l’application plickers) ;
• La liste de matériel par séance ;
• Les compétences travaillées durant les séances d’investigation ;
• Des vidéos prises en classe lors de la mise en œuvre de la démarche d’investigation.

Les séances ne nécessitent que peu de matériel.

Modalités de déroulement de la séquence (groupe/individuel ; durée de la séance ; réinvestissement / découverte) :

Organisation en séances d’une heure : 

A la séance précédente, la vidéo du « Hollandais volant » est projetée et constitue la situation déclenchante de la démarche d’investigation. 
 

Séance 1 :

Le défi lancé aux groupes d’élèves est de rejoindre au plus vite Jack Sparrow en partant de différents ports de la planète. Pour cela, ils doivent consulter les données météorologiques mais aussi prendre en compte les courants atmosphériques et océaniques puisque le Hollandais volant est un navire qui peut naviguer en surface à l’aide des vents, comme sous l’eau en se laissant porter par les courants marins.
Le bilan de la séance 1 permettra de distinguer la météorologie du climat et découvrir l’existence de trois grandes zones climatiques sur Terre en fonction de la latitude. 
 

Séance 2 :

Cette séance est centrée sur l’investigation à partir de modélisations. Il s’agit d’expliquer la répartition des climats et les différences de températures à la surface du globe terrestre et le comportement de l’air en fonction de la température. L’élève comprend que l’existence des zones climatiques est liée à une inégale répartition de l’énergie solaire à la surface de la Terre en raison de sa forme sphérique.
 

Séance 3 :

Les résultats obtenus par les différents groupes au cours de la séance précédente sont mis en commun et un bilan est établi. Les différences de température au niveau de la surface de la Terre sont à l’origine de mouvements verticaux de l’air : l’air chaud s’élève en altitude, au niveau de l’équateur ; au niveau des pôles, l’air froid redescend vers la surface. Une réflexion sur les limites de l’utilisation des modèles et de la modélisation en sciences est également conduite.
 

Séance 4 :

A partir d’une manipulation en groupes, les élèves sont amenés à s’interroger sur le comportement de l’air en fonction de la pression atmosphérique. Des cartes isobares, utilisées par les météorologues, leurs sont présentées. Ils comprennent que les vents se déplacent, horizontalement des zones de haute pression (appelée anticyclone) vers les zones de basse pression (appelées dépression).
 

Séance 5 :

En demi-classe, les élèves travaillent sur deux modèles différents pour une investigation sur le rôle éventuel de la rotation de la Terre sur la direction des vents. Un bilan permet d’établir que les vents sont déviés par une force liée à la rotation de la Terre : la force de Coriolis.
 

Séance 6 :

Trouver l’origine des courants marins, avec comme piste les différences de température de l’eau est l’objectif de cette séance. Les vents (déplacements horizontaux de masses d’air) sont à l’origine des courants océaniques de surface (déplacements de masses d’eau). Il existe également des courants marins plus profonds qui s’expliquent en partie par une différence de température.

 

Organisation en séances d’une heure et demie : 

A la séance précédente, la vidéo du « Hollandais volant » est projetée et constitue la situation déclenchante de la démarche d’investigation. 
 

Séance 1 :

Le défi lancé aux groupes d’élèves est de rejoindre au plus vite Jack Sparrow en partant de différents ports de la planète. Pour cela, ils doivent consulter les données météorologiques mais aussi prendre en compte les courants atmosphériques et océaniques puisque le Hollandais volant est un navire qui peut naviguer en surface à l’aide des vents, comme sous l’eau en se laissant porter par les courants marins.
Le bilan de la séance 1 permettra de distinguer la météorologie du climat et découvrir l’existence de trois grandes zones climatiques sur Terre en fonction de la latitude. 
 

Séance 2 :

Cette séance est centrée sur l’investigation à partir de modélisations. Il s’agit d’expliquer la répartition des climats et les différences de températures à la surface du globe terrestre et le comportement de l’air en fonction de la température. L’élève comprend que l’existence des zones climatiques est liée à une inégale répartition de l’énergie solaire à la surface de la Terre en raison de sa forme sphérique. Les différences de température au niveau de la surface de la Terre sont à l’origine de mouvements verticaux de l’air : l’air chaud s’élève en altitude, au niveau de l’équateur ; au niveau des pôles, l’air froid redescend vers la surface. Une réflexion sur les limites de l’utilisation des modèles et de la modélisation en sciences est également conduite.
 

Séance 3 :

A partir d’une manipulation en groupes, les élèves sont amenés à s’interroger sur le comportement de l’air en fonction de la pression atmosphérique. Des cartes isobares, utilisées par les météorologues, leurs sont présentées. Ils comprennent que les vents se déplacent, horizontalement des zones de haute pression (appelée anticyclone) vers les zones de basse pression (appelées dépression).
 

Séance 4 :

n demi-classe, les élèves travaillent sur deux modèles différents pour une investigation sur le rôle éventuel de la rotation de la Terre sur la direction des vents. Un bilan permet d’établir que les vents sont déviés par une force liée à la rotation de la Terre : la force de Coriolis.
Trouver l’origine des courants marins, avec comme piste les différences de température de l’eau est l’objectif de la deuxième partie de la séance. Les vents (déplacements horizontaux de masses d’air) sont à l’origine des courants océaniques de surface (déplacements de masses d’eau). Il existe également des courants marins plus profonds qui s’expliquent en partie par une différence de température.
 

Nous vous souhaitons autant de plaisir à réaliser ces séances que nous en avons eu à les concevoir et les tester.

                                                               Les professeurs du groupe E-Fran MPSA SVT

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