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CM2/TS : météorologie et climat

École de Mesnil-Esnard/Lycée Corneille - Rouen

Christine Blaisot, enseignante à l’école primaire du Mesnil-Esnard et Carole Larose, professeur de SVT au lycée Corneille collaborent depuis de nombreuses années sur des thèmes variés. Pour cette année du COP21 à Paris, le thème "météorologie et climat" s’imposait.

A l'école

Les élèves de CM2 de Mme Blaisot ont travaillé toute l’année dans le cadre d’un projet pluridisciplinaire sur la météo.

Ils ont donc dans un premier temps cherché l’appareil de mesure le plus adéquat pour réaliser des mesures fiables de température.

Après avoir sélectionné le thermomètre à alcool, ils ont, à partir d’une démarche d’investigation, conçu des abris pour recevoir le thermomètre et obtenir les valeurs les plus fiables possibles.

Ensuite, ils ont également travaillé sur le vent.
> Plus d’informations sur le site de l’école , rubrique Les activités/ Projet météo
 

Cahier des charges des abris météosDécoupe des maquettes en cartonÉtude des projets selon le cahier des chargesUn des modèles retenus

Les relevés de température ont été effectués tous les jours d’école à 8h 30 et à 13h 30. Il manquait cependant les valeurs du week-end et du mercredi après-midi.

En parallèle, Mme Blaisot a fait réfléchir sa classe sur le climat et les changements climatiques.

Mme Larose a rendu visite aux élèves de CM2 dans leur classe, ceux-ci ont présenté le travail effectué. Elle leur a proposé :
  • de compléter leurs connaissances sur le climat en venant rencontrer ses élèves de terminale S spécialité SVT
  • de compléter les données manquantes de température à l’aide de la station météo semi-professionnelle qu’accueille le lycée Corneille depuis janvier 2015.

Au lycée

En parallèle, au lycée Corneille dans le cadre de leur programme de spécialité, "atmosphère, hydrosphère, climat : du passé au futur", les élèves de terminale S ont étudié les paramètres marqueurs des variations climatiques comme les pollens ou encore les paramètres amplificateurs des variations comme l’albédo.

Ces deux notions seront réinvesties dans les ateliers proposés aux élèves de primaire.

Ils ont également utilisé les données de la station météorologique comme point de départ à leur étude sur les climats du futur. Cette station est installée sur le toit terrasse de l’actuel restaurant scolaire et communique en WIFI avec le laboratoire de SVT situé en face.

De nombreuses données sont disponibles, la température, la vitesse et l’orientation du vent, la pluviométrie, l’hygrométrie et la pression atmosphérique. Les relevés sont effectués toutes les demi-heures.

Les élèves ont utilisé les relevés de température des mois de janvier à avril, ils ont construit à l’aide d’un tableur un graphique représentant l’évolution de la température en fonction du temps. A partir de ces données réelles, les élèves ont commencé à appréhender la notion de modèle pour les prévisions météorologiques dans un premier temps puis pour les modèles climatiques en utilisant le logiciel Simclimat.

L’utilisation de ce logiciel sera également abordée lors d’un atelier.

La rencontre

C’est donc le mardi 26 mai 2015 que les élèves de CM2 sont venus au lycée Corneille.

Le matin, les élèves de TS les ont encadrés autour de 5 ateliers sur le thème du climat, les élèves de primaire étant par groupes de 4 ou 5. Pour garder une trace écrite et être actif pendant la séance, ils disposaient d’un petit livret à compléter. Quelques productions sont présentées ici.
Les élèves de terminale S ont présenté des notions parfois complexes aux élèves de CM2.

Atelier climat et couleur

Les objectifs sont basés sur la découverte d’un modèle analogique permettant d’effectuer des mesures ainsi que la découverte d’un nouveau capteur, le luxmètre.
Cet atelier complétait des connaissances acquises lors d’expérimentations à l’école sur la couleur du matériau pour la construction des abris pour le thermomètre.


Le montage réalisé

Il s’agissait ici de rappeler aux enfants que la couleur du support réfléchit plus ou moins la lumière et ce qu’impliquait la présence de glace sur terre pour le climat. Les enfants répartis en groupes disposaient de basalte, de craie, de sable fin, de glaçons, de feuilles d’arbres, de papier bleu foncé figurant l’océan, d’une lampe et d’un luxmètre (appareil de mesure de la lumière).


Ils devaient mesurer la quantité de lumière réfléchie par rapport à la quantité de lumière reçue du soleil (de la lampe figurant le soleil) c’est-à-dire l’albédo.
Cet atelier a permis de comprendre que lorsqu’il y a de la glace, l’albédo est plus grand, il y a moins de lumière absorbée par la Terre, la température est donc plus basse.

Atelier niveau de la mer et climat

Les objectifs sont la conception d’un protocole éprouvant une hypothèse, l’observation des résultats permettant de valider ou non l’hypothèse proposée, on s’intéresse ici à la démarche expérimentale.

Il s’agissait d’imaginer un dispositif expérimental qui permette d’observer les effets de la fonte des glaces continentales et les effets de la fonte de la banquise sur le niveau de la mer et de le tester.
Les enfants ont utilisé des sèche-cheveux pour faire fondre les glaçons et voir si le niveau de l’eau montait.



Cet atelier a permis aux enfants de comprendre que si la banquise fond, le niveau de la mer ne monte pas, en revanche si la glace posée sur les continents fondait, le niveau des océans monterait.

Atelier origine de la répartition des climats

On s’appuie ici sur les connaissances en géographie des élèves sur la répartition des climats. On leur propose un modèle analogique permettant de comprendre les deux paramètres impliqués dans la répartition climatique : la sphéricité de la Terre et son inclinaison.

Il s’agissait d’utiliser un montage. Une lampe figurant le soleil éclairait la Terre par des petits trous percés dans une feuille cartonnée.

Les enfants devaient utiliser un papier millimétré pour dessiner les zones éclairées et ensuite les mesurer.



Cet atelier a permis aux enfants de comprendre que la Terre n’était pas éclairée de façon homogène et ainsi expliquer les climats.

Atelier les témoins des changements climatiques

L'objectif est ici la réalisation d’une préparation microscopique et l’utilisation d’un microscope binoculaire et son réglage.

Il s’agissait d’étudier la présence de pollen de plantes à différentes époques pour savoir le climat qu’il faisait sachant que les plantes avaient des préférences climatiques.
L’observation des pollens au microscope après avoir préparé les lames.

Préparation des lamesObservation au microscope

A cette observation a succédé l’étude d’un tableau indiquant les préférences climatiques de certaines plantes et l’étude de graphiques simplifiés indiquant la concentration de pollens de noisetiers et d’herbes des marécages dans l’air depuis 19900 ans.
Cet atelier a permis aux enfants d’identifier des périodes climatiques grâce à la présence de certains pollens.

Atelier modélisation numérique et climat

L’utilisation de ce logiciel permet d’appréhender que seul un paramètre doit changer au cours d’une expérience pour que l’on puisse en déduire l’action de ce paramètre. Les élèves ont choisi les variations du CO2 .

Les 3 simulations sont réalisées sur les 500 prochaines années et font varier la concentration en CO2, elles permettent de montrer l’évolution de 4 paramètres : la température, les émissions de CO2, le niveau de la mer ou encore la latitude de la calotte polaire. Ces différents résultats ont permis d’aborder une discussion autour des conséquences du changement climatique.

Résultats obtenus à l’aide du logiciel Simclimat

Les modèles « effet de serre » très controversés ont été volontairement exclus.


Les échanges ont été très fructueux dans les deux sens : les élèves de primaire sont très spontanés et posent beaucoup de questions. Celles-ci ont quelque fois déstabilisé les grands élèves de lycée et ceux-ci ont du faire des efforts pour mettre leurs explications à la portée des plus jeunes.

Les élèves de CM2 ont déjeuné au lycée et l’après-midi a été consacré à la présentation de la station météorologique qu’accueille le lycée ainsi qu’à la complétude des données de température.

Les élèves de retour dans leur école pourront ainsi réaliser un graphique montrant l’évolution de la température en fonction du temps.


publié le 24 juin 2015
http://www.ac-rouen.fr/academie/politiques-educatives/developpement-durable/cm2-ts-meteorologie-et-climat-115887.kjsp?RH=CROISS-VERTE