Problème :

Il n’est pas aisé de modéliser la rotation et la révolution de la terre avec un globe et une ampoule, des lampes de poche et des boules de polystyrène ou à l’aide de dessins.

Solutions :

Utiliser un vidéoprojecteur ou un grand écran pour afficher une animation en 3D.
Celle qui est proposée ici est très simple à utiliser, elle permet notamment de visualiser le profil de la terre aux équinoxes et aux solstices.
Vous devrez télécharger le fichier ".exe (Windows)", double cliquer dessus puis sur "informations complémentaires" et "exécuter quand même".

– Accéder à la page de l’animation

Arnaud Champollion propose une animation vue "de dessus" qui met en évidence l’alternance jour/nuit et l’éclairage de la lune.
Voici ses remarques :

Utilisation :

– Faites défiler les jours et les heures au moyen des boutons, des glissières, ou du bouton "lecture".

– Cliquez sur la Terre pour obtenir une vue plus grosse du système Terre - Lune.

La modélisation fait quelques impasses, changements d’échelles et approximations, pour des raisons techniques :

– Le point d’observation est situé à la verticale du pôle nord du Soleil, les rotations s’effectuant d’Ouest en Est.

– Les dimensions des orbites et des astres ne sont pas respectées, sinon il est impossible de les faire tenir de façon visible sur une page.

– L’inclinaison de l’axe de rotation de la Terre n’est pas représenté. La modélisation agit comme si cet axe était perpendiculaire au plan de l’orbite. On ne peut donc pas observer l’effet des saisons.

– Les positions des astres sont calculées par rapport à une année de référence fictive, avec la Lune à l’opposition (pleine lune) le 1er janvier à 00:00, de 365 jours avec 24 heures par jour.

– L’orientation de la Lune est respectée de sorte que sa rotation est alignée sur sa révolution, ainsi c’est toujours la même face qui est pointée vers la Terre.

– Les orbites sont parfaitement circulaires, il n’est pas tenu compte de leur excentricité. Cette dernière, en primaire et même au collège, apporte peu (celle de la Terre est de l’ordre de 1,5%) et, présentée trop tôt, a même tendance à favoriser l’installation de fausses représentations, comme une orbite exagérément elliptique et un prétendu lien de causalité entre la distance Terre-Soleil et l’alternance des saisons.

Accès à "orbito", la modélisation d’Arnaud Champollion : https://educajou.forge.apps.education.fr/orbito/