Une année astronomique à l’école

Une comète, une éclipse solaire, un club d’astronomie et des télescopes… Tous les ingrédients étaient réunis l’an dernier pour proposer aux élèves de CE2-CM1 d’une école niortaise une série d’activités autour de l’astronomie. De quoi donner aux programmes une dimension à la fois sensible, concrète et collaborative.

L’année scolaire 2024-2025 a été riche en phénomènes astronomiques. C’est tout d’abord la comète Tsuchinshan-Atlas qui a été repérable à l’automne. Puis, le 29 mars 2025, une éclipse partielle du Soleil, visible notamment en France. Ces évènements ont permis d’envisager, en classe, une série d’activités liées à l’astronomie.

C’est avec la classe de CE2-CM1 de la Mirandelle (encadrée par Béatrice Motard) que nous avons envisagé des sessions de découverte autour de l’astronomie ainsi que des pratiques plus autonomes d’observation. Les programmes¹ prévoient pour le cycle 2 une première perspective sur les représentations de la Terre² ; en cycle 3, l’enjeu est de pousser jusqu’à la modélisation et à la compréhension des mouvements de la Terre³.

Pédagogiquement, l’astronomie constitue une activité riche, puisqu’elle permet de donner des ordres de grandeur dans le domaine spatial, de décentrer le regard des élèves sur des objets célestes peu connus et d’envisager des travaux de modélisations pour les restitutions (avec les jeux d’échelle et de respect des proportions).

Nous avons envisagé les différentes activités, égrenées tout au long de l’année scolaire 2024-2025 comme des opportunités d’aborder l’espace et la place de la Terre, selon une approche sensible et pratique.

L’intervention d’un historien et sociologue de l’astronomie (Jérôme Lamy) permettait de mettre à plat les données astronomiques fondamentales, notamment sur la constitution du système solaire, les caractéristiques des planètes, les enjeux d’une maquette dans la classe.

Nous avons découpé l’année en quatre temps forts : d’abord l’observation de la comète Tsuchinshan-Atlas, puis une séance de présentation du système solaire (débouchant sur la construction d’un planétaire dans la classe), ensuite, l’observation au télescope, en soirée, au mois de décembre 2024, avec l’aide de membres du club d’astronomie local (basé à Marigny), enfin le suivi de l’éclipse partielle du Soleil en mars 2025.

Outre l’acquisition de connaissances fondamentales inscrites dans les programmes, notre ambition était de familiariser les enfants avec la pratique de l’observation. Il s’agit notamment de leur faire comprendre la difficulté d’un examen du ciel à l’œil nu lorsqu’on n’a aucun repère connu ; il importe également de leur présenter l’observation astronomique par une approche sensible (non immédiatement médiée par la technique instrumentale). En replaçant la Terre dans le système solaire, nous voulions aussi contribuer à une prise de conscience des conditions très exceptionnelles de la vie sur Terre.

Lorsque nous avons appris le passage de la comète Tsuchinshan-Atlas, dans le ciel européen, au début du mois d’octobre 2024, nous avons demandé aux enfants de regarder le ciel chez eux, au coucher du Soleil, dans la direction de l’ouest, avec leurs parents.

L’enjeu était ici, d’une part de leur donner quelques rudiments d’orientation, d’autre part de les rendre sensibles aux conditions d’observation – le ciel a été particulièrement nuageux sur Niort pendant la première quinzaine d’octobre. Deux enfants ont réussi à capter, avec le téléphone portable de leurs parents, une image de la comète.

Notre seconde séquence était fondée sur une exposition de l’organisation du système solaire et de la place singulière qui est celle de la Terre.

Nous avons présenté chaque planète avec ses caractéristiques principales (sa taille – c’est-à-dire son orbite, terme que nous avons expliqué –, sa distance au Soleil, sa ou ses températures de surface, la composition de son atmosphère – en expliquant bien la toxicité de certains gaz pour la respiration humaine –, sa composition, rocheuse ou gazeuse). Nous avons systématiquement demandé aux enfants si les conditions de vie sur chaque planète pouvaient correspondre à la vie humaine.

Pour que les enfants aient une trace de cette accumulation de cas, nous leur avons fourni un tableau récapitulatif des planètes du système solaire avec deux colonnes pour la température et l’atmosphère. Nous leur avons demandé d’indiquer par un point rouge des conditions impossibles pour la vie humaine et, par un point vert, des conditions de possible vie humaine (figure 1). Pour chaque planète, un enfant venait ajouter les éléments caractéristiques sur un poster accroché au tableau.

La suite de la séquence a consisté à réaliser collectivement, dans la classe, un modèle de système solaire. Nous avons donc présenté les distances au Soleil et les diamètres de chaque planète. Nous avons montré qu’il était impossible de réduire ses deux données à la même échelle. En revanche, les enfants ont rapidement saisi que deux échelles différentes permettaient de combiner les tailles des planètes et leurs distances au Soleil.

Par petits groupes de trois ou quatre, les enfants ont réalisé un modèle de planète en reproduisant la réduction d’échelle du diamètre. Puis nous avons accroché au plafond, avec de la ficelle, chaque planète, en tenant compte des intervalles de distance. Ainsi, la modélisation du système solaire était saisissable dans la classe elle-même.

Cette séance a permis de faire prendre conscience, d’une part, des dimensions astronomiques incommensurables avec les dimensions habituellement parcourues (pour venir à l’école ou même pour partir en vacances), d’autre part, de la spécificité de la Terre qui réunit des conditions idéales pour la vie humaine (mais aussi végétale et animale).

La troisième séquence de notre année s’est déroulée le 12 décembre 2024. Nous avons fait appel à deux membres du club d’astronomie de Marigny (Têtes en l’air), à côté de Niort. Florent et Franck ont installé, sur le parvis de l’école, à 18 heures, deux instruments d’observation : un télescope de Dobson de 300 mm de diamètre et un télescope de 150 mm de diamètre.

Les enfants avaient été invités, avec leurs parents, à venir pique-niquer dans la classe avant de se lancer dans les observations. La Mairie de Niort avait accepté de couper l’éclairage public pour nous permettre l’observation du ciel.

Par rotation, les élèves allaient observer avec les télescopes, pendant que dans la salle de classe, nous organisions une présentation plus spécifique des astres effectivement observables ce soir-là : principalement la Lune et Saturne. Les enfants ont pu examiner la surface de la Lune, ses cratères, ses aspects accidentés. Ils ont également pu voir les anneaux de Saturne. Nous en avons expliqué la nature (de la poussière en rotation).

Ce moment d’appréhension collectif et sensible a permis de donner prise aux références un peu abstraites évoquées jusque-là. Montrer des images de la Lune n’est clairement pas la même chose que de la voir soi-même dans un télescope. Les détails des cratères, les reliefs de surface de la Lune ou la taille des anneaux de Saturne ont impressionné les enfants et ont permis de réinvestir la question des distances dans le système solaire.

La quatrième séquence s’est déroulée le samedi 29 mars 2025. Il s’agissait d’une éclipse partielle du Soleil, visible notamment dans l’ouest de la France. L’espace Mendès-France, Centre de culture scientifique, technique et industrielle à Poitiers, nous a fourni des lunettes spéciales pour l’observation.

Les lunettes ont été distribuées aux enfants, en indiquant bien leur usage impératif pour regarder le Soleil. Un schéma de l’éclipse partiel ainsi qu’une série d’explications sur le mécanisme de l’éclipse ont précédé l’observation. Les enfants ont été invités à fournir une trace dessinée de ce qu’ils avaient vu. Là encore, nous avons privilégié l’approche sensible : il s’est agi de décrire ce qui était visible, la progression du phénomène, la sensation ressentie.

Ces quatre séquences, construites autour d’évènements astronomiques, ont permis d’aborder en pratique des points délicats des programmes concernant la saisie de l’espace et les grandes distances. L’articulation entre la séance de fabrication d’un modèle en classe et l’observation de la Lune et de Saturne a permis de construire des référentiels concrets sur les grandes dimensions de l’espace au sein du système solaire.

Nous avons pu constater, à la fin des séquences, une plus grande familiarité des élèves non seulement avec la question des distances, mais plus globalement avec les spécificités des objets astronomiques. Enfin, la réinscription des particularités de la Terre pour des conditions de vie, animales, végétales et humaines, a contribué à documenter, pour les enfants, une approche large des déterminations environnementales.

À lire également sur notre site

Faire évoluer les conceptions d’élèves de maternelle sur l’astronomie, par Géraldine Cavallo, Soria Hamdani-Bennour

Des hypothèses sur les orbites du système solaire, par Emmanuel Rollinde, Magalie Keradennec, Cindy Aubert

Allumer les étoiles en classe, par Frédéric Pitout (accès payant)

Récit de l’univers : comment lier l’astronomie et les cultures du monde ? (podcast)

Sur notre librairie

1. Pour un aperçu, voir : Anne-Amandine Decroix, Nicolas Décamp, Rita Khanfour-Armalé, « L’astronomie dans les programmes scolaires », dans Emmanuel Rollinde (dir.), L’astronomie pour l’éducation dans l’espace francophone, éd. Le Manuscrit, 2021, p. 17-21.
2. BOEN, n° 31, 20 juillet 2020, programme du cycle 2, « Questionner le monde ».
3. BOEN, n° 31, 20 juillet 2020, programme du cycle 3, « Sciences et technologie ».