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Niveau : 4ème. Partie : « Activité interne du globe ». Durée : 50 minutes. Séan

Niveau : 4ème. Partie : « Activité interne du globe ». Durée : 50 minutes. Séance précédente : la surface terrestre est une surface constituée d’une douzaine d’unités mobiles les unes par rapport aux autres : les plaques (supports utilisés : logiciel Tectoglob, recours à l’expert : Wegener, Le Pichon). Leurs limites étant déterminées par la répartition des séismes et des volcans. On peut donc inviter les élèves à s’interroger sur les limites des plaques en profondeur. Emergence d’une nouvelle problématique. Quelle est la limite des plaques en profondeur ? Comment est organisé l’intérieur de la Terre ? Situation problème : Illustration d’Edouard Riou dans le roman de Jules Verne : « Voyage au centre de la Terre ». Jules Verne, utilisant les différentes positions des scientifiques de son époque, raconte l’histoire du professeur Lidenbrock et de son neveu Axel qui s’enfoncent dans la cheminée d’un volcan afin d’atteindre le centre de la Terre par un réseau de galeries et de cavernes. Jules Verne, Voyage au centre de la Terre, Editions Carrefour, 1994, p137. - Les élèves constatent que l’intérieur de la Terre est représenté par des grottes et des galeries profondes. - Mobiliser les élèves sur le contexte de l’écriture de l’œuvre (travail codisciplinaire en amont) : A l’époque de l’industrialisation et de l’exploitation des mines (fer et charbon), les scientifiques savent peu de choses sur l’intérieur de la Terre et s’intéressent à l’évolution des températures avec la profondeur. On peut aussi évoquer le roman de Zola publié en 1885 : Germinal, qui raconte l’histoire d’Etienne Lantier fils de Gervaise Macquart avec son amant Lantier. Chômeur suite à une gifle donnée, il va trouver du travail dans le nord de la France dans les mines de charbon de Montsou. « A Jean Bart, Catherine roulait depuis une heure déjà poussant les berlines jusqu’au relais; et elle était trempée d’un tel flot de sueur, qu’elle s’arrêta un instant pour s’essuyer la face. […] C’était à sept cent huit mètres, au nord, dans la première voie de la veine Désirée, que trois heures, séparaient de l’accrochage. […] Les tailles, au point où l’on était arrivé, avaient une température moyenne de quarante cinq degrés. » Emile Zola, Germinal, 1885, pages 255-256 Illustration d’ Edouard Riou pour le roman de Jules Verne, Voyage au centre de la Terre publié en 1864. Le professeur Lidenbrock et son neveu Axel descendent dans une sorte de « vis tournante ». Travail codisciplinaire en amont : - Français : en classe de 5ème, les élèves ont étudié le récit d’aventure. - Histoire de l’art et art plastique : étude de la gravure d’Edouard Riou. - Histoire / Géographie : en classe de 4ème, partie III : le XIX siècle, thème 1 : l’âge industriel : l’industrialisation qui se développe au XIXème siècle en Europe et en Amérique du nord entraîne des bouleversements économiques, sociaux, religieux et idéologiques. Consigne donnée à l’élève : - A la lumière des connaissances actuelles est-ce que la représentation de l’intérieur de la Terre évoquée par Jules Verne dans son roman est valide. Vous construirez votre réponse sous forme d’un texte et argumenterez votre propos en prenant appui sur les documents mis à votre disposition. Supports de travail : l’ordre des documents est volontaire. Le corpus est issu du manuel de 4ème SVT des éditions Hatier, 2007. Document 1 : Vitesse des ondes sismiques sous les continents. La vitesse de des ondes sismiques dépend de la rigidité du milieu qu’elles traversent. Elles vont vite lorsque le milieu est très rigide. Elles sont ralenties lorsque le matériau traversé est mou. Document 2 : modèle actuel (admis par la communauté scientifique) d’une partie de la structure interne du globe. Technique de classe : travail individuel Aides prenant en compte l’hétérogénéité des élèves : • Apports de connaissances : mobilisation des connaissances sur les séismes notamment sur les ondes sismiques : origine, propagation (cf. trace écrite dans le classeur ou le cahier). • Aide méthodologique : - clé de lecture pour le graphique sous forme d’une fiche méthodologique. - aide à la rédaction d’un texte argumentatif : fiche méthodologique en français ou une fiche « harmonisée » par l’ensemble des disciplines dans la mesure où en classe de 4ème, les élèves commencent à aborder le paragraphe argumenté en histoire/géographie (évalué au DNB en fin de 3ème). • Aide à la démarche de résolution : - repérez dans le document 2 que la vitesse des ondes sismiques est plus faible à partir de 100 Km de profondeur. - repérez dans le document 1 : 100 Km de profondeur : limite (moyenne) des plaques. - donnez les mots clés devant apparaître dans le texte. Référence au socle commun de compétences et critères de réussite : Compétence 3 : Culture scientifique et technologique. • Connaissance : L’univers et la Terre : « La partie externe de la Terre est formée de plaques lithosphériques rigides reposant sur l’asthénosphère qui l’est moins. » • Capacités : une des capacités peut être évaluée : une grille devra alors être fournie à l’élève. - Rechercher, extraire et organiser l’information utile : extraire des informations à partir d’un corpus documentaire simple et adapté au niveau. L’élève a réussi si : - dans le document 1, il a constaté que la vitesse des ondes sismiques à l’intérieur du globe ralentit à partir de 100 Km de profondeur (ralentissement marqué entre 100 et 200 Km). - dans le document 2, il a identifié la profondeur moyenne des plaques : 100 Km ; qu’elles correspondent à la lithosphère et qu’elles reposent sur l’asthénosphère. - Raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale : mettre en relation des informations, déduire. L’élève a réussi si : - à partir du document 1, il a déduit, des données sismiques, qu’à partir de 100 Km de profondeur, le milieu est moins rigide. - il a mis en relation les informations des documents 1 et 2 : les plaques correspondent à la lithosphère qui est plus rigide que l’asthénosphère qui est située en dessous. Les plaques ont une épaisseur moyenne d’environ 100 Km de profondeur. Compétence 1 : Maîtrise de la langue française. • Capacités : - Ecrire : rédiger un texte argumentatif. L’élève a réussi si : - il a utilisé les mots clés des documents. - il a respecté les consignes d’écriture. - il a utilisé à bon escient les connecteurs logiques. - il a hiérarchisé convenablement les informations. Réponse possible attendue: La vue de l’auteur concernant l’intérieur de la planète Terre n’est pas valide. D’après le document 1, on constate que la vitesse de propagation des ondes sismiques sous les continents est plus rapide dans les 100 premiers Km et ralentit entre 100 et 200 Km. De ces données sismiques, on peut en déduire que de 0 à 100 Km d’épaisseur, le milieu est rigide. Au-delà de 100 Km, le milieu est moins rigide. D’après le document 2, on constate que la lithosphère, d’une épaisseur moyenne de 100 Km, correspond aux plaques. Sous cette enveloppe terrestre, se trouve une autre enveloppe : l’asthénosphère. La surface de la Terre est constituée d’une douzaine de plaques mobiles les unes par rapport aux autres. Ces plaques correspondent à la lithosphère et ont une épaisseur moyenne de 100 Km. Elles reposent sur une autre enveloppe terrestre : l’asthénosphère qui est moins rigide que la lithosphère. Poursuite du travail : - Dans une prochaine séance, les élèves verront que les mouvements des plaques transforment la surface de la planète et appréhenderont ainsi le modèle de la tectonique des plaques retenu actuellement. - Une référence à ce travail (et en lien avec les programmes de géographie et de physique-chimie) pourra être faite en classe de 3ème dans le cadre de la démarche de projet sur le thème de travail : « Energies fossiles et énergies renouvelables ». uploads/Geographie/ tache-complexe-activite-globe.pdf