ΟΙ ΕΠΟΧΕΣ ΣΤΗΝ ΥΦΗΛΙΟ

· Να κατανοήσουν οι μαθητές πού οφείλονται οι εποχές και τον λόγο της εποχιακής μεταβολής της θερμοκρασίας.

· Να μάθουν για την περιστροφή της Γης γύρω από έναν κεκλιμένο άξονα σε αντιδιαστολή με την τροχιά της γύρω από τον Ήλιο.

· Οι μαθητές μαθαίνουν για τις εποχές, κατασκευάζοντας ένα μοντέλο της Γης και του Ήλιου και διερευνώντας την πρόσπτωση του ηλιακού φωτός στο Βόρειο και το Νότιο Ημισφαίριο τις διάφορες εποχές του χρόνου.

· Οι μαθητές εξηγούν ότι η ίδια ποσότητα φωτός που πέφτει στο έδαφος θερμαίνει περισσότερο μια μικρή επιφάνεια από ό,τι μια μεγάλη επιφάνεια.

· Οι μαθητές δείχνουν ότι η γωνία πρόσπτωσης του ηλιακού φωτός στη Γη επηρεάζει τον βαθμό στον οποίο το φως του ήλιου θερμαίνει τη Γη.

· Οι μαθητές δείχνουν ότι η γωνία πρόσπτωσης του ηλιακού φωτός στη Γη σχετίζεται με την κλίση του άξονα περιστροφής της Γης σε σύγκριση με την τροχιά της Γης γύρω από τον Ήλιο.

Οι μαθητές θα πρέπει να μπορούν να απαντήσουν ερωτήσεις σχετικές με τους μαθησιακούς στόχους.

· Πού οφείλονται οι εποχές;

· Πώς η κλίση της Γης σχετίζεται με το ηλιακό φως που φτάνει σε κάποιο σημείο της Γης;

· Να δείξετε τη θέση της Γης και του Ήλιου και την κλίση της Γης, όταν είναι άνοιξη, καλοκαίρι, φθινόπωρο και χειμώνας στο Νότιο Ημισφαίριο.

· Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της θέσης του Ήλιου στον ουρανό όταν είναι καλοκαίρι και της θέσης του τον χειμώνα; (Ο ήλιος βρίσκεται σε υψηλότερο σημείο το μεσημέρι το καλοκαίρι από ό,τι τον χειμώνα).

Ανά ζεύγος μαθητών:

· 3 οδοντογλυφίδες – άλλα αντικείμενα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δείκτες της θέσης, π.χ. μπορούν να χρησιμοποιηθούν αυτοκόλλητα για μπάλες

· 1 στυλό για να ζωγραφίσουμε πάνω σε πορτοκάλι

· 1 φακός

· 1 πορτοκάλι – ή εναλλακτικά μια μπάλα

· Φύλλο εργασίας PDF (ένα ανά μαθητή)

Όταν το φως του ήλιου πέφτει στη Γη, δεν έχει το ίδιο αποτέλεσμα σε όλα τα σημεία του πλανήτη. Επειδή η Γη είναι σφαιρική, μια ορισμένη ποσότητα ηλιακού φωτός θα καλύψει μια μεγαλύτερη ή μικρότερη επιφάνεια ανάλογα με την υπό εξέταση θέση. Όσο πιο κάθετη η θέση του Ήλιου πάνω από τα κεφάλια μιας, τόσο περισσότερο θερμαίνει την επιφάνεια της Γης. Η περιστροφή της Γης δεν είναι ευθεία. Ο άξονας περιστροφής της Γης είναι ελαφρώς κεκλιμένος ή αλλιώς κλίνει προς τη μία πλευρά κατά 23.5 βαθμούς, συγκριτικά με την περιφορά της Γης γύρω από τον Ήλιο. Η κλίση αυτή συνεπάγεται ότι στη διάρκεια του καλοκαιριού στο Βόρειο Ημισφαίριο, το βόρειο άκρο του άξονα περιστροφής της Γης είναι στραμμένο προς τον Ήλιο. Στη διάρκεια του χειμώνα στο Βόρειο Ημισφαίριο, το νότιο άκρο του άξονα περιστροφής της Γης είναι στραμμένο προς τον Ήλιο.

Τώρα σκεφτείτε ένα σημείο πάνω στη Γη. Η περιφορά του πλανήτη γύρω από τον Ήλιο και η περιστροφή του γύρω από τον άξονά του σημαίνουν ότι το σημείο αυτό δέχεται ανάλογα περισσότερο ή λιγότερο ηλιακό φως, επειδή λιγότερο ηλιακό φως φτάνει όταν ο Ήλιος είναι πλησιέστερα στον ορίζοντα. Η ποσότητα του ηλιακού φως που πέφτει στο σημείο αυτό επηρεάζει άμεσα τη θερμότητα που οφείλεται στον Ήλιο. Έτσι δημιουργούνται οι διαφορετικές εποχές.

Προετοιμασία:

Για τη δραστηριότητα, θα χρειαστεί να κατασκευάσετε ένα μοντέλο της Γης, χρησιμοποιώντας ένα πορτοκάλι. Φροντίστε να είναι σκοτάδι στην τάξη. Θα ήταν καλό αν οι μαθητές είχαν ήδη γνώση της ύπαρξης των εποχών και της σχέσης τους με τα διαφορετικά καιρικά μοτίβα και θερμοκρασίες.

Δραστηριότητα 1: Κάθετη πρόσπτωση ή σε αμβλεία γωνία

Βήμα 1:

Σβήστε όλα τα φώτα και κλείστε τις κουρτίνες/τα στόρια στην τάξη.

Βήμα 2:

Χωρίστε τους μαθητές σε ζεύγη. Δώστε σε κάθε ζευγάρι έναν φακό και πείτε τους να φωτίζουν με αυτόν το θρανίο τους από διαφορετικές γωνίες. Μπορούν να δουν διαφορά στο μέγεθος της επιφάνειας που καλύπτεται από το φως;

Βήμα 3:

Εξηγήστε ότι το φως που πέφτει σε αμβλεία γωνία καλύπτει μια μεγαλύτερη επιφάνεια από ότι όταν το φως πέφτει κάθετα στην επιφάνεια. Οι μαθητές ολοκληρώνουν την Εργασία 1 στο φύλλο εργασίας.

Δραστηριότητα 2: Ζέστη ή κρύο;

Βήμα 1:

Δώστε σε κάθε ζευγάρι μαθητών ένα πορτοκάλι. Εξηγήστε ότι το πορτοκάλι αντιπροσωπεύει τη Γη. Η κορυφή του πορτοκαλιού είναι ο Βόρειος Πόλος. Το κάτω μέρος του πορτοκαλιού είναι ο Νότιος Πόλος.

Βήμα 2:

Οι μαθητές συμπληρώνουν την Εργασία 2 στο φύλλο εργασίας, μέχρι το βήμα 11.

Βήμα 3:

Συζητήστε τις εργασίες. Εξηγήστε ότι ο Ήλιος, όπως ο φακός, παράγει μια ορισμένη ποσότητα φωτός. Όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια την οποία φωτίζει ο Ήλιος, τόσο μεγαλύτερη η επιφάνεια όπου διαχέεται η θερμότητα. Συνεπώς, κάθε σημείο αυτής της επιφάνειας δέχεται λιγότερη θερμότητα από ό,τι όταν το φως του Ήλιου συγκεντρώνεται σε μια μικρότερη επιφάνεια. Στον Ισημερινό, ο Ήλιος φωτίζει κάθετα την επιφάνεια της Γης, οπότε πέφτει πάνω σε μικρότερη επιφάνεια. Αυτό σημαίνει ότι θα είναι πιο ζεστά στον Ισημερινό.

Βήμα 4:

Κοιτάξτε παρέα τα σχέδια στο φύλλο εργασίας. Χρησιμοποιήστε το πορτοκάλι για να δείξετε ότι η Γη έχει μια ελαφρώς διαγώνια κλίση. Περιφέρετε το πορτοκάλι γύρω από τον φακό. Αρχίστε κρατώντας τον Βόρειο Πόλο έτσι ώστε να μην είναι στραμμένο προς τον ήλιο. Τώρα οι μαθητές μπορούν να δουν ότι άλλες φορές ο Βόρειος Πόλος είναι στραμμένος προς τον Ήλιο και άλλες όχι.

Βήμα 5:

Δείξτε ότι ο Ήλιος ρίχνει πιο κάθετα το φως του στο Βόρειο Ημισφαίριο όταν ο Βόρειος Πόλος είναι στραμμένος προς αυτόν από ό,τι όταν είναι στραμμένος προς την αντίθετη μεριά. Εξηγήστε ότι οι εποχές στη Γη οφείλονται στις διαφορετικές γωνίες πρόσπτωσης των ηλιακών ακτινών στη Γη. Για τον λόγο αυτό το καλοκαίρι κάνει περισσότερη ζέστη από ό,τι τον χειμώνα. Συζητήστε με τους μαθητές ότι το ηλιακό φως δεν πέφτει ποτέ κάθετα στην Ευρώπη. Μπορείτε να εξηγήσετε ότι αυτό συμβαίνει επειδή υπάρχουν πάντα σκιές. Ακόμα και στο μέσο του καλοκαιριού το μεσημέρι, όταν ο Ήλιος βρίσκεται στο υψηλότερο σημείο στον ουρανό, δεν βρίσκεται κάθετα από πάνω μας.

Βήμα 6:

Οι μαθητές συμπληρώνουν την υπόλοιπη Άσκηση 2 στο φύλλο εργασίας. Πείτε τους ότι στην Ευρώπη (ή οπουδήποτε αλλού εκτός του Ισημερινού) ο Ήλιος λάμπει για μικρότερο χρονικό διάστημα τον Χειμώνα από ό,τι το καλοκαίρι. Εξηγήστε τους ότι αυτό συμβαίνει λόγω της γωνίας του Ήλιου σε σχέση με την επιφάνεια της Γης. Επειδή η γωνία του Ήλιου που φωτίζει την Ευρώπη μεταβάλλεται στη διάρκεια της χρονιάς, δημιουργούνται οι διάφορες εποχές. Αυτό συμβαίνει λόγω των αλλαγών στη ποσότητα της θερμοκρασίας και του φωτός.

Δραστηριότητα 3: Δεν υπάρχουν παντού διαφορετικές εποχές

Οι μαθητές συμπληρώνουν την Άσκηση 3 στο φύλλο εργασίας. Ρωτήστε τους γιατί στην Ευρώπη υπάρχουν διαφορετικές εποχές, ενώ στις χώρες που βρίσκονται πάνω στον Ισημερινό όχι. Καταλήξτε στο συμπέρασμα ότι αυτό συμβαίνει λόγω της μεταβαλλόμενης γωνίας με την οποία ο Ήλιος ρίχνει το φως του στην επιφάνεια της Γης στην Ευρώπη, ενώ στον Ισημερινό η γωνία πρόσπτωσης του φωτός του είναι πιο σταθερή. Ξαναθυμίστε τους τη δραστηριότητα που αφορούσε στην κάθετη πρόσπτωση του φωτός ή την πρόπτωση σε αμβλεία γωνία.

Space Awareness curricula topics (EU and South Africa)

Our fragile planet, seasons

National Curricula

UK, KS1:Year 1, science: seasonal changes UK, KS1:Year 5, science: seasonal changes UK, KS1, geography: Earth and space

Με τρία βήματα, η παραπάνω δραστηριότητα διδάσκει πώς μπορούμε να κατασκευάσουμε ένα μοντέλο της Γης και βοηθάει τους μαθητές να κατανοήσουν την έννοια των εποχών σε όλο τον κόσμο. Αφού ολοκληρώσουν τη δραστηριότητα, οι μαθητές μαθαίνουν ότι οι εποχές καθορίζονται από τη γωνία πρόσπτωσης των ακτινών του Ήλιου στη Γη. Συνεπώς, στον Ισημερινό οι εποχές διαφέρουν ελάχιστα. Οι μαθητές παρατηρούν ότι το φως που πέφτει διαγώνια πάνω σε μια επιφάνεια καλύπτει μεγαλύτερο μέρος της από ό,τι το φως που πέφτει κάθετα και ανακαλύπτουν ότι ο Ήλιος ζεσταίνει ταχύτερα μια μικρότερη επιφάνεια από ό,τι μια μεγαλύτερη επιφάνεια.