Science: La Terre, planète habitable

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Science: La Terre, planète habitable

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Aperçu du corrigé : Science: La Terre, planète habitable



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Document transmis par : didi2000-278872


Publié le : 19/9/2016 -Format: Document en format HTML protégé

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Science: La Terre, planète habitable
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Chapitre 1
La Terre, planète habitable
Objectifs généraux
L’objectif essentiel du premier chapitre est d’identifier en quoi la Terre, planète du
système solaire, a permis l’apparition et le développement de la vie. Ce n’est donc pas
un chapitre de planétologie pure ou de géologie au sens habituel du terme.
Ce problème d’habitabilité de la surface terrestre pose le problème de l’originalité de
cette planète dans le système solaire, des propriétés physico-chimiques qui en découlent
à sa surface et qui permettent à l’eau liquide d’y exister. Nous assimilerons en effet
habitabilité et possibilité d’existence d’eau liquide conformément à ce qui a été vu au
collège en physique-chimie concernant l’importance de cette molécule en biologie
« Tous les êtres vivants contiennent de l’eau à l’état liquide ; sans eau liquide, la vie ne
pourrait pas exister. «, et qui est rappelé page 10 du manuel.
Plus largement, la place de la Terre dans l’Univers, la structure du système solaire
auquel elle appartient et la connaissance des différentes catégories d’objets qui le
composent ont déjà été abordés dans l’enseignement de physique-chimie au collège.
Quelques propriétés de l’atmosphère terrestre ainsi que la présence d’eau sur la Terre,
sous trois états distincts (solide, liquide, gaz) ont également été présentées en physiquechimie.
L’ensemble des acquis concernant ces différents points est rappelé en début de
thème 1 (pages 10-11). L’intitulé du programme prévoit cependant que l’on y consacre
une partie du chapitre pour transposer notamment ces connaissances dans l’esprit
général du thème.
C’est ainsi que la plupart des notions relatives aux différents objets du système solaire
sont abordées ici sous un angle comparatif (comparaison des différents objets du
système solaire, planétologie comparée) pour faire ressortir les particularités de la Terre,
et notamment celles qui semblent liées à son habitabilité. Ces démarches feront appel à
plusieurs reprises à des raisonnements exploitant des connaissances acquises par ailleurs
en physique-chimie par exemple en ce qui concerne les notions de « force pressante «,
d’attraction gravitationnelle, d’états de l’eau.
Ce chapitre est donc propice au développement de l’interdisciplinarité dans le vaste
domaine des sciences expérimentales.

Progression retenue dans le chapitre
Les différents objets qui composent le système solaire sont remis en place dans la
première activité (Activité 1) qui fait appel aux connaissances des élèves ainsi qu’à
leurs propres observations (observation de ciel nocturne et caractérisation de divers
objets).
La description des objets du système solaire a pour objectif de positionner la Terre
dans le système solaire et de distinguer l’étoile (le Soleil) des différentes catégories
d’objets qui gravitent autour : planètes, astéroïdes et comètes.
© NATHAN 2010• SVT 2de• Livre du professeur • Chapitre 1

1

L’activité 2 permet de préciser les caractéristiques des planètes, de distinguer les
planètes rocheuses (ou telluriques) des planètes gazeuses (ou géantes), et de préciser
quelques-unes des spécificités de la Terre parmi les planètes du système solaire.
L’activité 3 renseigne sur l’originalité de l’atmosphère terrestre par rapport à celles
des autres planètes du système solaire et propose de relier la présence de cette
enveloppe fluide à la taille de la Terre et à sa position dans le système solaire.
L’activité 4 vise à établir que la température moyenne au sol d’une planète, et en
particulier de la Terre, est liée à sa distance au Soleil qui l’éclaire ainsi qu’à la présence
éventuelle d’une atmosphère autour d’elle.
Les valeurs de pression et de température existant à la surface d’une planète comme
la Terre, sont donc liées à la présence d’une atmosphère autour d’elle (dont l’existence a
été précédemment liée à la taille de la planète et à sa position dans le système solaire),
ainsi qu’à sa distance au Soleil (c’est-à-dire de nouveau sa position dans le système
solaire).
Dans l’activité 5, ces valeurs permettent de préciser les états sous lesquels l’eau peut
exister sur la Terre, Mars, Vénus ainsi que sur la Lune. La Terre apparaît comme la
seule planète du système solaire sur laquelle l’eau puisse exister à l’état liquide, ce que
nous considérons dans ce chapitre comme la condition essentielle à l’installation et au
développement de la vie, c’est-à-dire à l’habitabilité de la planète.
Au final, l’habitabilité de la Terre est liée à ses propriétés originales dans le système
solaire : taille (masse et rayon) de la planète et distance au Soleil. Ceci permet de
s’interroger sur les conditions d’habitabilité à la surface d’autres objets évoluant dans
l’Univers.

Proposition de programmation hebdomadaire
A priori, la réalisation de ce chapitre est envisageable sur une période de deux
semaines.
Au cours d’une première semaine, les activités 1 et 2 peuvent être abordées
rapidement comme un réinvestissement et un léger approfondissement de connaissances
déjà acquises pour la plupart. Elles peuvent être associées à l’activité 3 qui nécessite
davantage de temps pour se familiariser avec les notions relevant plus de la science
physique abordées au travers du document 2.
Au cours d’une seconde semaine, l’activité 4 dont le côté pratique est plus développé
et l’activité 5 peuvent être menées ensemble afin de relier l’existence de l’eau à l’état
liquide sur Terre, c’est-à-dire l’habitabilité de la surface de la planète, aux dimensions
de celle-ci et à sa position relativement au Soleil.

© NATHAN 2010• SVT 2de• Livre du professeur • Chapitre 1

2

Activité 1
L’étude de la surface terrestre
(p. 14-15)

? 1. Les instructions officielles prises en compte
Connaissances :
La Terre est une planète du système solaire
Objectifs et mots clés : système solaire, étoile, planète, astéroïde, comète.
Convergences avec la physique : l’univers, le système solaire.
Capacités et attitudes :
Recenser, extraire et organiser des informations pour comparer les différents objets
du système solaire.

? 2. La démarche des auteurs et le choix motivé des supports
L’objectif de cette première double page est de réactiver et de compléter les
connaissances des élèves sur les objets du système solaire au travers d’une approche
comparative.
D’après le programme, différentes catégories d’objets doivent être définies : étoiles,
planètes, astéroïdes, comètes.
Les caractéristiques fournies pour chacune des catégories d’objets célestes sont la
taille (rayon), la forme, la composition chimique majoritaire ainsi que leur position
relative par rapport au Soleil exprimée en unités astronomiques (UA), c’est-à-dire
également relativement à la Terre.
Les documents proposés montrent que toutes les catégories d’objets du système
solaire sont accessibles à l’observation, qu’il s’agisse d’observations faites depuis la
Terre, le jour par exemple pour le Soleil (document 1a) ou la nuit par exemple pour
les comètes (document 3), ou de clichés réalisés depuis l’espace par des sondes,
comme par exemple les clichés des documents 1b et 2.

? 3. Guide d’exploitation : productions élèves attendues
1. La composition chimique du Soleil est essentiellement de l’hydrogène et de
l’hélium, comme plusieurs planètes, ce qui ne lui est donc pas spécifique. Par contre,
il est le seul à émettre de l’énergie sous forme de chaleur et de lumière. Les
différents objets gravitent autour de lui et il possède un diamètre nettement plus
important que toutes les autres catégories.

2. Chacune des caractéristiques fournies permet d’établir une comparaison entre
planètes et astéroïdes.
? Composition : les astéroïdes sont essentiellement composés de silicates et de fer
comme certaines planètes ;
? Distance au Soleil : les astéroïdes gravitent autour du Soleil, comme les planètes, à
des distances comprises entre celle de Mars et de Jupiter.
© NATHAN 2010• SVT 2de• Livre du professeur • Chapitre 1

3

? Taille et forme : les planètes

possèdent une taille supérieure à celle des astéroïdes :
entre 1 000 et 70 000 km de rayon contre 1 000 km au maximum pour les
astéroïdes. La forme des planètes est globalement sphérique alors que celle des
astéroïdes est très irrégulière.

3. Les comètes sont des amas de poussières et de glace généralement situés plus
loin du Soleil que les planètes ; elles deviennent visibles depuis la Terre lorsqu’elles
quittent leur position habituelle et se rapprochent du Soleil.

Remarque :
Une alternative à la question 3 du guide d’exploitation pouvait être proposée pour
prolonger la démarche comparative engagée pour les autres objets.
Son intitulé aurait pu être :
« En quoi les comètes diffèrent-elles des autres objets qui gravitent autour du
Soleil. «
Dans ce cas, une formulation possible en termes de réponse attendue eut été :
« Excepté la taille du noyau, comprise entre cent mètres et quelques kilomètres, et
donc proche de celle des astéroïdes, les comètes se distinguent des autres
catégories d’objets en orbite autour du Soleil par la plupart de leurs
caractéristiques : elles sont composées de poussières et de glace et se trouvent à
des distances très importantes du Soleil, la plupart du temps bien plus loin que les
planètes. «

Activité 2
La Terre, une planète du système solaire
(p. 16 à 17)

? 1. Les instructions officielles prises en compte
Connaissances :
La Terre est une planète du système solaire.
Objectifs et mots clés : planète gazeuse, planète rocheuse.
Convergences avec la physique : l’univers, le système solaire.
Limites : origine de la planète.
Capacités et attitudes :
Recenser, extraire et organiser des informations pour dégager les singularités de la
Terre.

? 2. La démarche des auteurs et le choix motivé des supports
Cette double page permet de préciser les caractéristiques des planètes et de
comprendre les paramètres qui justifient leur séparation en deux grandes familles.
Elle a également pour objectif d’approcher l’organisation des planètes au sein du
système solaire et de mettre leur masse volumique et leur composition chimique en
relation avec leur éloignement du Soleil. Les singularités de la Terre parmi ces
planètes sont enfin dégagées.
© NATHAN 2010• SVT 2de• Livre du professeur • Chapitre 1

4

Les caractéristiques des planètes peuvent être déterminées grâce à l’utilisation de
différents logiciels. Elles sont présentées ici de façon détaillée et illustrée pour quatre
planètes (documents 1 et 2) tandis qu’un tableau rassemble les principales données
descriptives pour les quatre autres (document 3).

? 3. Guide d’exploitation : productions &eacut...


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