Le stagioni nel mondo

• Capire perché ci sono le stagioni e la causa della variazione stagionale nella temperatura.
• Studiare come la Terra ruota su un asse inclinato rispetto alla sua orbita attorno al Sole.

• Gli alunni studiano le stagioni costruendo un modello del Sole e della Terra e analizzando come la luce solare cade sull'emisfero settentrionale e meridionale durante le differenti stagioni.
• Gli alunni spiegano che la stessa quantità di luce che arriva sul suolo riscalda di più un'area piccola rispetto a un'area grande.
• Gli alunni mostrano che l'angolo di incidenza dei raggi solari sulla Terra influisce su quanto la luce solare riscalda la Terra.
• Gli alunni dimostrano che l'angolo di incidenza dei raggi solari sulla Terra è relazionato all'inclinazione dell'asse di rotazione terrestre rispetto all'orbita della Terra attorno al Sole.

Gli alunni devono essere in grado di rispondere alle domande relative agli obiettivi didattici.

• Perché ci sono le stagioni?
• Come si relaziona l'inclinazione della Terra rispetto alla luce solare che giunge sulla Terra?
• Mostrare la posizione della Terra e del Sole e mostrare l'inclinazione terrestre quando è primavera, estate autunno e inverno nell'emisfero meridionale.
• Qual è la differenza nella posizione del Sole nel cielo in estate e in inverno? (Il Sole è più alto a mezzogiorno in inverno che in estate).

Per coppia di alunni:

• 3 bastoncini da cocktail – o altri tipi di indicatori di posizione, p.e. per una palla si possono usare degli adesivi
• 1 penna per disegnare su un'arancia
• 1 torcia
• 1 arancia – si può anche usare una palla

Foglio di lavoro in PDF (per alunno)

Quando la luce solare cade sulla Terra, non produce lo stesso effetto dappertutto sul pianeta. Poiché la Terra è rotonda, una data quantità di luce solare coprirà una superficie più grande o più piccola in base al luogo che consideriamo. Più il Sole è perpendicolare sopra le nostre teste, più riscalda la superficie della Terra.

L'asse di rotazione terrestre non è verticale. L'asse di rotazione terrestre è leggermente inclinato con una pendenza di 23,5 gradi rispetto all'orbita della Terra attorno al Sole. Questa inclinazione fa sì che, in estate nell'emisfero settentrionale, l'estremità nord dell'asse di rotazione terrestre punti verso il Sole. In inverno nell'emisfero settentrionale, l'estremità sud dell'asse di rotazione terrestre punta verso il Sole. Ora consideriamo un luogo sulla Terra. La rotazione del pianeta attorno al Sole e attorno all'asse terrestre significa ricevere maggiore o minore luce solare, perché si riceve meno luce quando il Sole è più vicino all'orizzonte. La quantità di luce solare ricevuta influenza direttamente la quantità di calore fornita dal Sole. Questo determina differenti stagioni.

Preparazione:

Per l'attività si dovrà fare un modello della Terra usando un'arancia. Assicurarsi di oscurare l'aula. Sarebbe d'aiuto se gli alunni fossero già consapevoli che ci sono le stagioni e che sono associate a

modelli meteorologici e temperature differenti.

Attività 1: Angolo retto o acuto

Fase 1:

Spegnere le luci e chiudere le imposte in classe.

Fase 2:

Organizzare gli alunni in coppie. Dare a ogni coppia una torcia e dire di puntarla sul banco da differenti angoli. Riescono a vedere una differenza nella dimensione dell'area coperta dalla luce?

Fase 3:

Spiegare che la luce inviata diagonalmente copre una superficie più grande rispetto alla luce inviata perpendicolarmente. Gli alunni completano il Compito 1 sul foglio di lavoro.

Attività 2: Caldo o freddo?

Fase 1:

Dare a ogni coppia di alunni un'arancia. Spiegare che l'arancia rappresenta la Terra. La parte superiore dell'arancia è il Polo Nord. La parte inferiore è il Polo Sud.

Fase 2:

Gli alunni completano il Compito 2 sul foglio di lavoro fino alla fase 11.

Fase 3:

Discutere i compiti. Spiegare che il Sole, come una torcia, produce una quantità fissa di luce. Più

è grande la superficie illuminata dal Sole, più estesa è l'area su cui il calore si diffonde. Quindi ogni parte di quell'area riceve meno calore rispetto a quando la luce del Sole si concentra su un'area più piccola. All'Equatore il Sole illumina perpendicolarmente la superficie terrestre, quindi cade su un'area più piccola. Ciò significa che all'Equatore fa più caldo.

Fase 4:

Guardare insieme i disegni sul foglio di lavoro. Usare l'arancia per mostrare che la Terra è leggermente inclinata diagonalmente. Ruotare l'arancia attorno alla torcia. Cominciare allontanando il Polo Nord dal Sole. Gli alunni possono vedere che a volte il Polo Nord si avvicina al Sole e a volte se ne allontana.

Fase 5:

Mostrare che il Sole illumina più direttamente l'emisfero settentrionale quando il Polo Nord si avvicina al Sole rispetto a quando se ne allontana. Spiegare che le stagioni sulla Terra sono determinate dai differenti angoli d'incidenza con cui i raggi del Sole cadono sulla Terra. Ecco perché è più caldo in estate che in inverno. Discutere con gli alunni il fatto che la luce solare non cade mai perpendicolarmente sull'Europa. Si può dimostrarlo perché ci sono sempre le ombre. Persino a metà estate a mezzogiorno, quando il Sole è nel punto più alto del cielo, non si trova in posizione verticale sopra di noi.

Fase 6:

Gli alunni completano la parte restante del Compito 2 sul foglio di lavoro. Dire che in Europa (come da qualsiasi altra parte tranne che all'Equatore) il Sole splende per un periodo più breve in inverno che in estate. Questo è determinato dall'angolo d'incidenza del Sole rispetto alla superficie della Terra. Poiché l'angolo d'incidenza del Sole sull'Europa cambia nel corso dell'anno, ci sono diverse stagioni. Ciò avviene perché cambia la quantità di calore e di luce.

Attività 3: Le stagioni non sono diverse dappertutto

Gli alunni completano il Compito 3 sul foglio di lavoro. Chiedere perché ci sono stagioni differenti in Europa, mentre ciò non si verifica in altri paesi sulla linea dell'Equatore. Concludere

che ciò si spiega perché sulla superficie terrestre in Europa cambia l'angolo di incidenza dei raggi solari a mezzogiorno, mentre questo rimane più costante all'Equatore. Fare riferimento all'attività Angolo Retto o Acuto

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

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