Observer le ciel

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Description de la formation

Le Musée de Science Naturelle de Genève organise une fois par moi une formation hybride (à distance et en présentiel) pour les passionnés de l’astronomie d’observation souhaitant apprendre à reconnaître les constellations principales de l’hémisphère boréale et pour ceux qui possèdent déjà ou souhaitent acheter un télescope afin de s’en servir pour les observations des planètes et des étoiles plus lumineuses.

Cette formation se déroule en trois parties, une à distance et deux en présentielle. La partie à distance est développé sous forme de capsule vidéos hébergées sur une plateforme digitale dédiée. Elle se compose de vidéos de courte durée intercalées à des modules de quiz pour renforcer les connaissances théoriques des apprenants.

Les deux séances en présentielle ont lieu, respectivement, dans les locaux du Musée et à l'extérieur, éloignées de la pollution lumineuse de la ville. Ces dernières se déroulent une fois par mois et, selon les conditions météo, tous les derniers vendredi du mois. À ces séances tous les participants sont invités, même ceux qui ont suivi la formation dans le passé. Il s’agit de rencontres entre passionnés de l'astronomie qui souhaitent se rencontrent périodiquement pour mettre en pratique les connaissances apprises pendant les deux parties précédents.

Structure synthétisée

1. AVANT : à distance → Capsules vidéos
2. DURANT : en présence → Activité au Musée des Sciences Naturelles
3. APRÈS : en présence → Activité en sortie de groupe

Public et contexte

Public

Le public visée par la formation sont des adultes et des jeunes adultes intéressés par l'astronomie et qui souhaitent savoir observer le ciel. Les apprenants ont un niveau débutant. Il n’y a pas de prérequis testés au préalable, l’apprenant est simplement intéressé à l’observation astrale et doit pouvoir comprendre des concepts scientifiques à la fois simples et complexes (précession des équinoxes, coordonnés astronomiques, etc.).

Contexte et contraintes

L’apprenant arrive à se repérer dans le ciel et ainsi à reconnaître les planètes, les principales constellations et les étoiles les plus lumineuses. Il apprend également à paramétrer un télescope avec lequel mieux observer les planètes et les étoiles les plus lumineuses.

Références théoriques

À completer

Formation à distance

Résumé

Cette première partie de formation qui se déroule à distance englobe toutes les bases théoriques nécessaire pour s’orienter dans le ciel étoilée de l'hémisphère boréale. Pour cela, il dispose d’un accès à une plateforme LMS (Learning Management System). Il a accès aux cours qui se présente sous capsules vidéo. Les capsules vidéos abordent les thèmes suivants : le repérage dans le ciel, les constellations existantes, la saisonnalité des planètes et des constellations. Les capsules vidéos sont entre 3 à 10 minutes. Elles se débloquent de fur à mesure que le l’apprenant avance avec le contenu du cours car les contenus ont une suite logique et construisent sur les connaissances acquise dans la capsule d’avant. Toutes les évaluations proposées durant la formation à distance sont formatives, c’est à dire qu’elles ne sont pas notées et servent uniquement en tant que feedback pour l’apprenant. Les évaluations sont proposées sous forme de questionnaire à choix multiple, drag and drop, auto-évaluations et par le forum via un feedback du formateur. Un autre forum est également mis à disposition pour toutes questions concernant le contenu du cours. Le formateur accompagne les participant en répondant aux questions du cours, il est libre d’organiser des vidéo-conférence pour répondre à une série de question préalablement posé dans le forum, si ceci lui semble plus facile pour l’explication. Les vidéo-conférences seront enregistrées et mis à disposition aux autres étudiants. Quand la formation à distance est achevée, l’apprenant aura un accès illimité aux vidéos pour ainsi pouvoir les reconsulter après la formation.

Environnement spatio-temporel

La préparation pour le premier cours en présence sera à distance. Le participant aura donc accès au cours en utilisant son ordinateur, tablette ou smartphone, avec une connexion internet. Celui-ci lui permettra d'accéder à la plateforme en ligne du musée des sciences naturelles. Son login et son pseudonyme lui ont été envoyé à son adresse mail privé lors de l’inscription au cours. Des vidéos de 3 à 10 minutes lui seront proposé. Le module sera mis à disposition deux semaines avant le cours en présence, ainsi l’apprenant pourra apprendre à son rythme. Après le cours, il aura un accès illimité au contenu.

Accès	Durée	Lieu	Rythme
En ligne	2h 10	À distance	Vidéos courtes (3 -10 min) , deux semaines pour réaliser l’activité

Scénario d’apprentissage

Axe des connaissances et compétences

Objectifs

Objectifs pédagogiques	Dimension	Taxonomie de Bloom
L’apprenant doit pouvoir reconnaître les constellations de l'hémisphère boréal dans le ciel selon la saison	Cognitif	Comprendre
L’apprenant sait expliquer la saisonnalité des constellations et des planètes	Cognitif	Comprendre

Contenu

• L’apprenant connaît et sait reconnaître les constellations en regardant le ciel quand la nuit est tombée.

Pour atteindre cet objectif il va dans un premier temps, apprendre les constellation existantes (connaissance factuel / conceptuelle) ainsi que de distinguer une planète des étoiles (factuel / conceptuel). L’apprenant recevra des astuces pour se repérer plus facilement dans le ciel étoilé.

• L’apprenant sait expliquer la saisonnalité des constellation et des planètes.

Pour atteindre cet objectif l’apprenant doit tout d’abord comprendre les mouvements des planètes dans le système solaire (. En premier la rotation de la terre sera expliquée et l’impact sur les saisons. Ensuite les étoiles observables selon les saisons depuis la région de Genève sera expliquée. Pour par après expliquer les planètes et leur cycle. (factuel)

Carte conceptuelle (ajouter)

Axe pédagogique

Méthode

La première partie à distance sera principalement de l’acquisition de connaissance et de la pratique. Les autres méthodes seront utilisés durant les autres cours.

Activités

Introduction : 3 min

Activités	Sous-objectifs	Format	Méthode	Production/évaluation	Durée	Principaux thèmes abordés/résumé
Introduction : Video introductive	Connaître les objectifs du cours à distance	Seul	Composition	/	3'	Description du cours Déroulement des modules Instructions de navigation

Module 1 : 25 min

Activités	Sous-objectifs	Format	Méthode	Production/évaluation	Durée	Principaux thèmes abordés/résumé
Vidéo n°1 : la Terre et les saisons	saisonnalité des constellations et planètes	Seul	Acquisition	QCM pendant la vidéo	3' + QCM 2'	La rotation de la Terre et des autres planètes autour du soleil est la cause les saisons et de la différence dans les objets observables selon la position de la Terre sur son orbite.
Vidéo des constellations estivales - vidéo n° 2	Connaître les constellations existantes estivales et circumpolaires	Seul	Acquisition	Association de concepts par Drag and drop	5'	Certaines constellations (dites circumpolaires) ne disparaissent jamais sous l’horizon du spectateur. D’autres sont visibles seulement l’été. L’apprenant apprend à reconnaître les plus importantes.
Drag and Drop des noms de constellations de la vidéo n°1 et 2 sur une carte du ciel	reconnaître les constellations existantes	Seul	Pratique	feedback immédiat suite au drag and drop	5'	/
Vidéo des constellations d’hiver- vidéo n°3	connaître les constellations d’hiver	Seul	Acquisition	nommer les constellations - schema (voir activité suivante)	5'	À cause de la révolution de la Terre certaines constellations sont visibles seulement en hiver. L’apprenant apprend à reconnaître les plus importantes.
Drag and Drop des noms de constellations de la vidéo n°2 sur une carte du ciel	reconnaître les constellations existantes	Seul	Pratique	feedback immédiat suite au drag and drop	5'	/

Module 2 : 20 min

Activités	Sous-objectifs	Format	Méthode	Production/évaluation	Durée	Principaux thèmes abordés/résumé
Poster les moyens qui viennent à l’esprit de l’apprenant pour repérer une planète sur le forum + commentez min. les idées d’une personne	reconnaître/repérer les planètes	Seul	activation des connaissances préalables	“auto-évaluation” en activité 3	5'	/
Video : différencier une étoile d’une planète	repérer les planètes	Seul	Acquisition	/	3'	Les étoiles brillent de lumière propre, c’est pour cela qu’elles scintillent dans le ciel. Les planètes, au contraire, reflètent la lumière du soleil. C’est pour cela qu’ils sont visibles dans le ciel nocturne mais il ne “scintillent” pas.
Compléter les moyens préalablement notés dans le forum	repérer les planètes	Seul	Acuisition	Forum	5'	/

Module 3 : 25 min

Activités	Sous-objectifs	Format	Méthode	Production/évaluation	Durée	Principaux thèmes abordés/résumé
Vidéo : repérage dans le ciel	Repérage dans le ciel	Seul	Acquisition	pratique d’observations du ciel	5	/
Vidéo: préparation à l’observation astrale (conditions et bonnes pratiques)	Connaître les astuces pour une observation réussie	Seul	Acquisition/pratique	pratique d’observations du ciel	5'	Avant de sortir à observer le ciel il est utile de connaître quelles sont les conditions d’observation optimales
Regarder le ciel et essayer de reconnaître les constellations et noter dans le forum ce qui a été vu, indication de l’heure et de l’endroit de l’observation	Repérage et reconnaissances des planètes et des constellations dans le ciel	Seul	Pratique	Professeur via l’application Stellarium	15'	/

Module 4 : 25 min

Activités	Sous-objectifs	Format	Méthode	Production/évaluation	Durée	Principaux thèmes abordés/résumé
Vidéo : les planètes du système solaire	Saisonnalité des planètes	Seul	Acquisition	Discussion	5'	Notre système solaire est composé du Soleil autour duquel gravitent 8 planètes: Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune. Pluton a été récemment “déclassé” en planète naine.
Discussion : Quelles planètes / étoiles peuvent être observés depuis chez vous aujourd’hui (notez la date)? Essayez d’expliquer pourquoi.	Expliquer pourquoi pas toutes les étoiles et planètes sont visibles		Discussion	évaluation par les pairs	10'	/

Module 5 : 30 min

Activités	Sous-objectifs	Format	Méthode	Production/évaluation	Durée	Principaux thèmes abordés/résumé
Vidéo : Introduction à l’utilisation de l’application stellarium	Utilisation d’une application pour se préparer à l’observation du ciel	Seul	Acquisition	Voir: Exercice de repérage et QCM dans la partie activités	10'	/
Installation de l’application	/	/	/	/	5'	/
Exercice de repérage et QCM	se préparer à l’observation du ciel	Seul	Pratique	Question après chaque recherche selon les paramètres indiqués	15'	/

Scénario médiatique

Espaces numériques

Supports d’apprentissages

Les supports d’apprentissages utilisés sont des vidéos, dans le dernier module un programme de simulation.

Production

Il y a une production demandée, celle-ci est à déposer sur la plateforme et est envoyée à un pair pour l’évaluation. Toutes les activités sont des évaluation formatives soit : auto-évaluation, questionnaires et le drag and drop.

Communication

Pour la période à distance, la collaboration et la communication est assurée via un seul canal : le forum.

Auto-gestion

Les modules se débloquent de fure à mesure que l’apprenant avance. Tout est expliqué avant qu’il commence le premier cours. Il connaît déjà la charge de travail à l’avance. Ainsi il peut avancer à son rythme. Il est conseillé d’avoir accompli tous les modules un jour avant le cours en présentiel.

Scénario de soutien à l’apprentissage

Tutorat

Le tutorat des formateurs d’adultes est mis à disposition pendant la période à distance via le forum. Le forum est une option mise en avant pour que les étudiants puissent avoir accès à toutes les question, étant donné que souvent, les étudiants ont des questions similaires.

(Ajouter image)

Outils numériques et de soutien de tutorats

• L’outil numérique utilisé est le forum. En cas de besoin pour résoudre une question, le tuteur est libre d’utiliser skype.
• Soutien mutuel avec les autres apprenants

Le cours au Musée de Sciences Naturelles

Environnement spatio-temporel

Les apprenants se retrouvent au musée pour la partie de la formation en présentiel. Ils reçoivent une invitation après avoir validé/complété la partie en ligne. Au même temps ils vont recevoir un document pdf qui contient: le plan de la partie en présentiel avec ses objectifs et son contenu (en grands lignes) le matériel à amener avec eux (télescope s’ils en possèdent un). À leur arrivé au musée ils vont également recevoir une carte du ciel boréale et des éphémérides qui seront utilisées dans la partie pratique.

Accès	Durée	Lieu	Rythme
En présentiel	2h30	Dans le musée de sciences naturelles	Présentations des formateurs puis temps dédiée aux questions/réponses et activités pratiques en solo ou en petit groupes (pour les personnes qui n’ont pas de télescope)

Scénario d’apprentissage

Axe des connaissances et compétences

Objectifs

Objectifs pédagogiques	Dimension	Taxonomie de Bloom
Consolider les connaissances acquises lors des modules en ligne	Cognitif	Se rappeler
Comprendre les coordonnés astronomiques	Cognitif	Comprendre
Connaître les différents types de télescopes	Cognitif	Mémoriser, comprendre
Apprendre à paramétrer un télescope avec monture équatoriale (dispositif comportant un axe de rotation parallèle à l'axe de rotation terrestre)	Cognitif, psychomoteur	Comprendre, Appliquer
Savoir lire une ephéméride	Cognitif, psychomoteur	Comprendre, Appliquer, Analyser

Contenu

• L’apprenant connaît les système de coordonnés astronomiques (équatoriales)

Pour atteindre cet objectif il va écouter l’explication des formateurs lors du présentiel (factuel/conceptuel)

• L’apprenant connaît les différents types de télescopes.

Les formateurs expliquent les différents types de télescopes (réfracteur, réflecteur ou catadioptrique, type Newton, Cassegrain, Schmidt-Cassegrain, etc.), leur caractéristiques, les avantages et désavantages des différents modèles, comment choisir lequel acheter selon les besoins, etc. (connaissances factuelles). Pour atteindre l’objectif les formateurs vont montrer ces types de télescopes aux participants.

• L’apprenant apprend comment lire une ephéméride.

Afin de pouvoir introduire les bonnes coordonnées dans leur télescope les apprenants apprennent à lire une ephémeride (tables astronomiques par lesquelles on détermine, pour chaque jour, les positions objets célestes). Pour ce faire l’apprenant mets en pratique les connaissances apprises lors de la partie à distance sur les coordonnées astronomiques.

• L’apprenant apprend comment déplacer l’objectif du télescope afin de suivre des coordonnées précises repérées dans une ephéméride.

Pour atteindre cet objectif les participants vont pratiquer avec leurs télescopes ou utiliser les télescopes mis à disposition dans le musée lors du cours.

Méthode

À completer

Activités

Module 1 - Introduction : 5 min

Activités	Sous-objectifs	Format	Méthode	Production/évaluation	Durée	Principaux thèmes abordés/résumé
Introduction	Introduction aux différents modules de la partie en présentiel	En classe	/	/	5'	/

Module 2 - Les coordonnés astronomiques : 35 min

Activités	Sous-objectifs	Format	Méthode	Production/évaluation	Durée	Principaux thèmes abordés/résumé
Présentation du formateur	Le système de coordonnés équatoriales	En classe	Acquisition	/	10'	Le système de coordonnées équatoriales est un système de coordonnées célestes dont les valeurs sont indépendantes de la position de l'observateur. Il est le système de coordonnées le plus fréquemment utilisé par les astronomes. Les objets sont repérés par leur hauteur au-dessus de l'équateur (déclinaison) et et par son ascension droite.
Présentation du formateur	L’instabilité de l'axe de rotation de la Terre et les changement des points de référence	En classe	Acquisition	/	5'	L’instabilité de l'axe de rotation de la Terre engendre avec le temps de légers changement des points de référence du système de coordonnées équatoriales.
Présentation du formateur	La précession des équinoxes	En classe	Acquisition	/	5'	La précession des équinoxes entraîne une rotation de l'axe terrestre sur une période d'environ 26000 ans.
Questions et réponses	Consolider les connaissances acquises	En groupe	Pratique	Acquisition, discussion	15'	/

Module 3 - Le télescope : 20 min

Activités	Sous-objectifs	Format	Méthode	Production/évaluation	Durée	Principaux thèmes abordés/résumé
Présentation du formateur	Les trois familles de télescopes et leurs caractéristiques	En classe	Acquisition,	/	10'	Il existe plusieurs types de télescopes : réfracteur, réflecteur, et catadioptrique.
Présentation du formateur	Choisir le télescope	En classe	Acquisition	/	5'	Selon le type d’observations souhaitées et les moyens dont possède, il est possible choisir le télescope plus adapté
Questions et réponses	Consolider les connaissances acquises	En groupe	Acquisition, discussion	/	5'	/

Module 4 - La mise en station du télescope : 20 min

Activités	Sous-objectifs	Format	Méthode	Production/évaluation	Durée	Principaux thèmes abordés/résumé
Présentation du formateur	Pourquoi mettre en station un télescope	Seul, en groupe	Acquisition	/	5'	Avant sa première utilisation, il faut rendre l’axe du télescope parallèle à l'axe de rotation de la Terre afin d'observer un astre en suivant sa trajectoire par une simple rotation du télescope sur cet axe.
Pratique	Mettre en station le télescope selon la méthode de l’étoile polaire.	Seul, en groupe	Pratique. (La voûte céleste est projeté sur le plafond du musée)	Evaluation immédiate et directe: le télescope est en axe si l’étoile polaire est dans le chercheur du télescope	10'	/
Questions et réponses	Consolider les connaissances acquises	En groupe	Acquisition, discussion	/	5'	/

Module 5 - Lire les ephémérides : 25 min

Activités	Sous-objectifs	Format	Méthode	Production/évaluation	Durée	Principaux thèmes abordés/résumé
Présentation du formateur	Comprendre les ephémérides	En classe	Acquisition	/	10'	Les ephémérides sont des table astronomiques par lasquelles on détermine, pour chaque jour, la position d'un objet céleste
Pratique	Lire les ephémérides	En groupe - discussion	Pratique	/	10'	/
Questions et réponses	Consolider les connaissances acquises	En groupe	Acquisition, discussion	/	5'	/

Module 6 - Positionner le télescope selon les coordonnées : 35 min

Activités	Sous-objectifs	Format	Méthode	Production/évaluation	Durée	Principaux thèmes abordés/résumé
Présentation du formateur	/	En classe	Acquisition	/	10'	/
Pratique	Lire les ephémérides	En groupe - discussion	Pratique (Les apprenants lisent les tables en petit groupes et les interprètent )	/	10'	/
Pratique	Positionner le télescope	Seul, en groupe	Pratique	Auto-évaluation immédiate	10'	/
Questions et réponses	Consolider les connaissances acquises	En groupe	Acquisition, discussion	/	5'	/

Scénario médiatique

Espaces numériques

Supports d’apprentissages

• Supports d’apprentissages : diaporamas, projection de la voûte céleste sur le plafond du musée
• PDF avec objectifs de la partie en présentiel et la descriptions des sous-modules
• Carte du ciel boréale
• Éphémérides

Production

• Communication et collaboration
• Mise en station du télescope (pratique)
• Autoévaluation

Les soirées d’observation

Public et contexte

Tous les participant qui ont terminé le cours à distance et la partie présentiel, car l'objectif est la mise en ouvre de les connaissance acquis d'une manière amusant. Avant de se retrouver, les étudiants doivent avoir suivi le cours à distance pour acquérir des connaissances théoriques et le cours en présentiel afin d'apprendre à utiliser le télescope.

Environnement spatio-temporel

Accès	Durée	Lieu	Rythme
En présentiel	3h (selon les conditions météo tous les derniers vendredis du moi)	Éloigné de la pollution lumineuse de la ville	Selon la capacité cognitive de chaque apprenant

Scénario d’apprentissage

Objectifs

Objectifs pédagogiques	Dimension	Taxonomie de Bloom
Observer les constellations visibles selon la saison	Cognitif	Appliquer
Trouver et observer les planètes avec le télescope en suivant les coordonnés astronomiques présents dans une ephéméride	Cognitif	Appliquer
Discuter avec leur partenaire des éléments observés dans le ciel	Cognitif, affectif	Comprehension
Respecter le rythme d'apprentissage des membres du groupe	Affectif	Reception
Exprimer leur opinion sur la sortie	Affectif	Évaluer
Créer une communauté d’apprentissage	Affectif	Valorisation, Adoption

Type de connaissances

Factuelles	Conceptuelles	Procédurales	Métacognitives
Positionner le télescope	Reconnaître les constellations	Lire une ephéméride	Son propre rythme d'apprentissage
	Comprendre la saisonnalité des constellation et des planètes
	Comprendre le système de coordonnés astronomiques

Axe pédagogique

Méthode

La méthodologie appliquée est la pratique des connaissances préalables dans un espace et une situation réels.

Activités

Activités	“Sous” Objectifs	Format	Méthode	Production / Evaluation	Durée
Présentations des formateurs et démonstration “en directe”	Rappeler le contenu principal des deux séances précédentes	Sur le terrain, en groupe	Acquisition, discussion, pratique		10'
Observer les constellations et les autres objets célestes visibles selon la saison et la latitude de l’observation	Appliquer les connaissances acquis pendant les phases à distance et présentiel	Sur le terrain	Travail en groupe		2h
Discuter avec les collègues	Différencier la saisonnalité des constellation et des planètes	Sur le terrain	Travail en groupe		40'
Journal de bord	Auto-évaluer la participation dans la sortie Noter et répertorier les observations et les sorties	Digital	Individuelle	Autoévaluation étudiant	10'

Scénario médiatique

• Application “Journal de bord” sur la plateforme du Musée.

Scénario de soutien à l’apprentissage

Il y a un soutien affectif par les paires dans des sorties d'observation du ciel, qui seront effectuées périodiquement et de manière libre et autonome dans le but de motiver les étudiants à participer aux prochaines sorties.

Outils numériques et de soutien de tutorats

• Forum : Se réunir à certaines périodes, discuter des observations.
• Plateforme pour discuter avec les formateur, poser des questions.

Guides méthodologiques

Sur l’aspect affectif et métacognitif, les les données collectées via le journal de bord sur l'expérience vécue dans la sortie d’observation du ciel. (émotions, perceptions, recommandations). Avec les données collectées se donnera à les apprenants un “Tableaux de bord” sur la participations dans le cours.