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Activité débat : Les grandes controverses scientifiques : géocentrisme-héliocen

Activité débat : Les grandes controverses scientifiques : géocentrisme-héliocentrisme Thème 3 du programme : La Terre, un astre singulier Item histoire, enjeux et débats (éventuellement) : Débat - Controverses sur la place de la Terre dans l’Univers - Histoire des sciences - sciences et croyance Objectif principal : Comprendre la nature du savoir scientifique et ses méthodes d’élaboration - résoudre la problématique : Comment la théorie de Copernic a-t-elle fini par s’imposer ? Ce qu’on construit chez les élèves :  Savoirs : Les savoirs scientifiques se sont heurtés aux connaissances antérieures - les connaissances sont liées à une époque, aux instruments techniques maîtrisés à l’époque.  Savoir-faire : trouver des arguments - faire preuve d’esprit critique - proposer des contre- arguments - faire preuve de réactivité, d’à propos. Durée approximative de l’ensemble :1h de recherche (peut être réalisée à la maison) et 1h de débat puis bilan. Organisation du travail : Première heure : recherche - Répartition des élèves en 3 groupes : ceux qui adhèrent à l’idée de Copernic, ceux qui n’y adhèrent pas et les « contemporains ». o A 36 élèves : 15 pour, 15 contre, 5 « chercheurs de la NASA », 1 animateur potentiel o A 20 élèves : 8 pour, 8 contre, 3 « chercheurs de la NASA », 1 animateur potentiel - Dans les groupes « pour/contre » les élèves par groupe de 2 ou 3 reçoivent une carte personnage (la présence de mots-clés sur les cartes permet de distinguer d’un coté ceux suivant une spécialité scientifique (math/PC/SVT) à qui on attribue une carte avec des connaissances scientifiques plus pointues et ceux ne suivant pas de spécialité scientifique). - Dans le groupe « contemporains » : recherche des dernières découvertes depuis le XXème siècle (exple : satellite SDO de la Nasa qui photographie le passage simultané de la Terre et de la Lune devant le Soleil en 2015, preuve de la théorie de la révolution des astres établie par Copernic)… Les élèves recherchent des informations, des documents (lycée 4.0), afin de préparer un argumentaire pour ou contre la théorie en fonction du personnage incarné. Il est important d’également lire les arguments des autres scientifiques afin de pouvoir réagir au mieux pendant le débat. 2ème heure : débat - L’élève (ou dans certains cas deux ou trois élèves) représentant un personnage se met dans la peau de celui-ci et apporte des arguments scientifiquement précis. - Des élèves scribes prennent en note les arguments pour et contre avancés par les différents scientifiques. - A la fin du débat, les élèves scribes doivent transcrire les arguments entendus, et les « contemporains » rajouter des arguments non connus, non cités dans le débat. - Réponses attendues sous forme de tableau à compléter à la fin… Matériel nécessaire et documents fournis : - des cartes « personnages scientifiques » préparées avec des mots-clés à utiliser/exploiter dans certains cas - la fiche prof pour entamer le débat… - une salle permettant de faciliter les échanges entre les élèves Questionnement- consignes (voir aussi fiche prof) Consignes : vous êtes des scientifiques contemporains de Copernic et prenez part à un débat visant à apporter des arguments pour ou des arguments contre la théorie de l’héliocentrisme. Eléments / Pistes de réponse possible : Version simplifiée : Arguments de… Pour Contre Copernic X Kepler X Galilée X Tycho Brahé X X Newton X Ptolémée X Cardinal Bellarmin X Martin Luther 1483 - X Arguments « contemporains » Satellites - observation…. Version plus étoffée : Arguments de… Pour Contre Nicolas Copernic 1473 - 1543 Peu d’observations (76) mais calculs permettant d’aboutir à l’héliocentrisme. Publie en 1543 le De revolutionibus consacré à l’exposé de la cosmologie héliocentrique, aux démonstrations et tables y menant (outil mathématique - trigonométrie plane et sphérique - et des modèles cinématiques). Précession des équinoxes : Copernic est obligé de rejeter les étoiles fixes à des distances considérables de la Terre pour expliquer qu’on n’observe pas de parallaxe stellaire qui résulterait du mouvement de révolution autour du Soleil… Parallaxe stellaire = angle sous lequel on verrait d’une étoile la distance Terre-Soleil. Toutes les parallaxes d’étoiles sont inférieures à 1’’ (1 seconde d’angle) Période de révolution et distance au centre de révolution : plus une planète est éloignée du Soleil central, plus elle met du temps à tourner autour - Mercure en 80 jours (d’après les calculs de Copernic), Saturne en 30 ans. Johannes Kepler 1571 - 1630 1618 - Confirme hypothèse héliocentrique de Copernic + Planètes tournent en suivant des ellipses (lois elliptiques) : une planète se déplace plus vite lorsqu’elle est près du Soleil et moins vite lorsqu’elle en est loin. Galilée Copernicien 1564 - 1642 Observations nombreuses grâce à une « lunette d’observation » = lunette astronomique S’oppose aux écritures saintes. Tycho Brahe 1546 - 1601 géohéliocentrisme Isaac Newton 1643 - 1727 Formulation mathématique de la gravitation Mouvement des corps, loi universelle de la gravitation, se base sur les lois de Kepler. Claude Ptolémée 100 - 168 ap.JC Catalogue (Almageste) dans lequel il développe un système cosmologique rendant compte des mouvements astronomiques observés à son époque : le géocentrisme. Cardinal Bellarmin X Psaume 93 : dieu a fixé la Terre ferme et immobile Martin Luther 1483 - X Psaume 93 : dieu a fixé la Terre ferme et immobile – pour lui le De revolutionibus est une aberration Arguments « contemporains » Satellites - observation…. - Aberration stellaire = déplacement apparent de la position des étoiles au cours de l’année, qui résulte de la composition de la vitesse de la Terre autour du Soleil et de celle de la lumière = preuve physique du mouvement de la Terre découverte fortuitement en 1726 par James Bradley. - Satellite SDO de la Nasa photographie en 2015 le passage simultané de la Terre et de la Lune devant le Soleil = preuve de plus de la révolution des astres établie par Copernic - Précession = lent mouvement de l’axe de rotation de la Terre (environ 26 000 ans) qui provoque un glissement dans le ciel du point immatériel d’où sont comptées les coordonnées célestes. - épicycle = un cercle sur lequel se trouve une planète et dont le centre se déplace sur un autre cercle, beaucoup plus grand, appelé déférent. - La Terre vue depuis l’ISS (Pesquet) Evaluation possible du débat : Pour les « scientifiques » : Personnage Votre mission consiste à … Critères d’évaluation Chercher des informations sur l’individu, sur ses connaissances, croyances vis-à-vis de la théorie de Copernic… - Nombre d’intervention - Pertinence, qualité des arguments - Capacité à contre- argumenter - Respect, tolérance, écoute Pour l’animateur : Catégorie Votre mission consiste à … Critères d’évaluation Animateur Vous informer préalablement sur le sujet, anticiper les interventions … Votre objectif : introduire le sujet, faire se présenter les différents participants, pouvoir intervenir dans le débat, écouter les « experts » et distribuer la parole de façon équitable.. - Nombre d’intervention - Pertinence, qualité des interventions - Bonne distribution de la parole, bonne gestion de groupe - Respect, tolérance, écoute uploads/Philosophie/ debat-geocentrismeheliocentrisme-4.pdf