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Sciences de la vie et de la Terre

Explorer de l’infiniment grand en planétologie – Définir la zone habitable d’une étoile avec la Réalité Virtuelle

08 / 03 / 2020 | Damien Bourbon

Cet article porte sur l’utilisation de la réalité virtuelle et augmentée en classe de SVT. Le scénario est inspiré du travail des académies de Lille et de Limoge dans le cadre des TraAM de l’année 2018 2019.

Position dans la progression

Cette séance s’intègre dans le cycle 4 au niveau 4ème.
L’activité se déroule pendant d’une heure d’accompagnement personnalisé. Les élèves travaillent en effectif réduit : un groupe de 12-14 élèves dont le niveau scolaire est hétérogène.

Les élèves ont préalablement abordé le système solaire avec les différentes planètes le constituant. Ils ont également vu les paramètres orbitaux de la Terre et ses caractéristiques qui en font une exception dans le système solaire.

La réalité virtuelle met en œuvre une situation pratique qui permet d’explorer le système solaire et de prélever différentes informations sur la distance au soleil, la température etc…. Pour cela, l’élève se trouve dans un vaisseau spatial. L’application possède un autre module utile au lycée afin d’étudier les roches à la surface de Mars afin d’y détecter des potentielles traces de vie.

Intentions / Objectifs de la séquence / séance et Compétences travaillées

Carte mentale des objectifs de la séance (cliquer pour agrandir)
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Cette activité permet de travailler certaines compétences du CRCN dont "évoluer dans un environnement numérique" et "s’insérer dans le monde numérique"

Situation d’accroche-Déroulé scénarisé de la séance

La séance VR est placée en fin de chapitre dont la phase d’accroche est : maintenant que nous connaissons les paramètres uniques de la Terre et sa particularité de posséder de l’eau sous forme liquide, comment font les scientifiques pour trouver des exo-planètes pouvant abriter la vie ? Nous verrons avec cette séance comment caractériser la zone habitable d’une étoile à partir de deux exemples ; le soleil et Gliese 581.

Nous terminons la partie « La planète Terre, l’environnement et l’action humaine » en rappelant les paramètres uniques de la Terre y permettant la Vie. La présence d’eau liquide est une des conditions et celle-ci semble être due à entre autres à la distance adéquate de la planète vis-à-vis de son étoile (le soleil).

Les scientifiques cherchent actuellement d’autres planètes pouvant abriter la vie et donc, pour que cela soit possible, il faut de l’eau sous forme liquide. Ils vont chercher des planètes situées à une distance précise de leur étoile permettant l’existence d’eau sous forme liquide.

Les élèves travaillent seuls et il y a trois temps de travail.

Une première activité sera sur les ordinateurs, la seconde sur les casques VR et la troisième sur la feuille.

Les casques VR sont déjà paramétrés sur l’application « Planétologie pour les S.V.T. ».
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Les élèves ont une feuille d’activité

Durant la première activité les élèves doivent pratiquer une recherche d’information sur internet afin de remplir le premier tableau concernant le système Gliese 581. Ils doivent ainsi repérer la distance des planètes à leur étoile ainsi que la masse de la planète.
Dans la seconde activité, les 5 élèves dotés du casque VR doivent se familiariser avec le fonctionnement du vaisseau où ils peuvent freiner ou accélérer afin de pouvoir s’arrêter près de chaque planète pour avoir le temps de noter les différentes informations apparaissant sur le tableau de bord. Au fur et à mesure de leur parcours, ils devront réunir les informations dans le tableau de la feuille d’activité.
Dans la dernière partie, les élèves doivent synthétiser leurs observations sur un graphique pour déterminer quelles sont les planètes se trouvant dans la zone habitable (où l’eau peut être sous forme liquide) des deux étoiles.

Rédaction du bilan /Notion construite

Une planète, pour abriter la vie, doit avoir de l’eau sous forme liquide. Cette forme de l’eau dépend principalement de la température de la planète et donc de sa distance par rapport à son étoile.
Les scientifiques souhaitant trouver des planètes abritant la vie doivent déterminer la zone habitable de chaque étoile, en fonction de la masse de celle-ci et de la distance des planètes tournant autour.

Bilan

Chaque élève a eu environs 15 min d’utilisation du casque, 15 min de recherche sur internet et 15 min pour faire le graphique. Le sujet se prête très bien à une séance de réalité virtuelle car l’exploration du système solaire permet aux élèves de 3ème de visualiser les échelles très grandes de l’univers. La zone habitable ne constitue pas un savoir “fondamental” sur le plan cognitif au collège, c’est un prolongement qui sera réutilisé au lycée. Ce qui est important pour l’élève, c’est de comprendre que la position d’une planète par rapport à son étoile est importante pour avoir de l’eau sous forme liquide. Cela renvoie aussi au rôle fondamental qu’a une étoile, donc le Soleil, pour la Vie.

Pour savoir comment réaliser cette séance avec les casques Samsung Gear (Pretés par la DANE), lisez l’article Fonctionnement du casque Samsung Gear VR.

Et pour en savoir plus sur l’intérêt de la réalité virtuelle en classe, consulter Apports des réalités virtuelle et augmentée au collège en SVT.

 

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