As estações à volta do mundo

• Compreender por que razão as estações existem e a causa das variações de temperatura sazonais.
• Aprender como a Terra gira num eixo inclinado, em relação à sua órbita em redor do Sol.

• Os alunos ficam a conhecer as estações construindo um modelo da Terra e do Sol e investigando como a luz do sol atinge os hemisférios norte e sul durante diferentes estações.
• Os alunos explicam que a mesma quantidade de luz incidente no solo aquece mais uma área pequena do que uma área grande
• Os alunos mostram que o ângulo a que a luz do sol incide sobre a Terra influencia o grau em que aquece a Terra.
• Os alunos demonstram que o ângulo a que a luz do sol incide sobre a Terra está relacionado com a inclinação do eixo de rotação desta em relação à sua órbita em redor do Sol.

Os alunos devem ser capazes de responder a perguntas relacionadas com os objetivos de aprendizagem.

• Por que razão temos estações?
• Como se relaciona o eixo de rotação da Terra com a luz do sol recebida em qualquer parte desta?
• Mostrar as posições da Terra e do Sol, assim como a inclinação da Terra, quando é primavera, verão, outono e inverno no hemisfério sul.
• Qual é a diferença entre o ponto em que o Sol se encontra no céu quando é verão e inverno? (O Sol está mais alto ao meio-dia no inverno do que no verão).

Por cada par de alunos:

• 3 palitos de cocktail – outros tipos de indicadores de localização; por exemplo, podem ser usados autocolantes numa bola
• 1 caneta para desenhar sobre uma laranja
• 1 lanterna
• 1 laranja – pode ser substituída por uma bola

Ficha de trabalho PDF (por aluno)

Quando a luz do sol atinge a Terra, não produz o mesmo efeito em todos os lugares do planeta. Dado que a Terra é redonda, uma determinada quantidade de luz do sol cobre uma superfície maior ou menor consoante o local que consideramos. Quanto mais próximo o Sol estiver da posição vertical sobre as nossas cabeças, mais aquece a superfície da Terra.

A rotação da Terra não é vertical. O eixo de rotação da Terra tem uma ligeira inclinação de 23,5 graus em relação à sua órbita em torno do Sol. Esta inclinação significa que, durante o verão no hemisfério norte, a ponta norte do eixo de rotação da Terra aponta para o Sol. Durante o inverno no hemisfério norte, a ponta sul do eixo de rotação da Terra aponta para o Sol. Consideremos agora um local na Terra. A rotação do planeta em torno do Sol e em torno do eixo da terra significa que é recebida mais ou menos luz do sol, porque é recebida menos luz quando o Sol está mais próximo do horizonte. A quantidade de luz do sol recebida influencia diretamente a quantidade de calor produzido pelo Sol. Isto dá origem a diferentes estações.

Preparação:

Esta atividade passa por executar um modelo da Terra utilizando uma laranja. A sala de aula deve ser escurecida. Seria útil que os alunos já tivessem noção da existência das estações e de que estas estão associadas a diferentes padrões meteorológicos e temperaturas.

Atividade 1: ângulo vertical ou raso

Passo 1:

Apagar a luz e fechar os estores da sala de aula.

Passo 2:

Dividir os alunos em pares. Dar uma lanterna a cada par e pedir-lhes que a façam incidir sobre a sua mesa a ângulos diferentes. Conseguem detetar uma diferença no tamanho da área abrangida pela luz?

Passo 3:

Explicar que a luz incidente num ângulo raso cobre uma superfície maior do que a luz incidente num ângulo reto. Os alunos completam a Tarefa 1 na ficha de trabalho.

Atividade 2: quente ou frio?

Passo 1:

Dar uma laranja a cada par de alunos. Explicar que a laranja representa a Terra. A parte de cima da laranja é o Polo Norte. A parte de baixo da laranja é o Polo Sul.

Passo 2:

Os alunos completam a Tarefa 2 na ficha de trabalho até ao passo 11.

Passo 3:

Discutir as tarefas. Explicar que o Sol, tal como a lanterna, produz uma quantidade fixa de luz. Quanto maior for a superfície em que a luz incide, maior é a área sobre qual se expande o calor. Assim, cada ponto dessa área recebe menos calor do que quando a luz do Sol se concentra numa área mais pequena. No equador, o Sol incide verticalmente sobre a superfície da Terra, cobrindo uma área mais pequena. Quer isto dizer que faz mais calor no equador.

Passo 4:

Analisar em conjunto os desenhos na ficha de trabalho. Usar a laranja para mostrar que a Terra está ligeiramente inclinada numa diagonal. Rodar a laranja em torno da lanterna. Começar pelo Polo Norte afastado do Sol. Os alunos podem agora ver que, por vezes, o Polo Norte está voltado para o Sol e outras vezes está afastado deste.

Passo 5:

Mostrar que o Sol incide mais diretamente no hemisfério norte quando o Polo Norte está voltado para o Sol do que quando o Polo Norte está afastado deste. Explicar que as estações na Terra são causadas pelos diferentes ângulos a que os raios de sol atingem a Terra. É por isso que é mais quente no verão do que no inverno. Discutir com os alunos que a luz do sol nunca incide verticalmente na Europa. Pode explicar-se este facto porque existem sempre sombras. Mesmo no pico do verão, ao meio-dia, quando o Sol está no seu ponto mais alto, continua a não estar na vertical sobre nós.

Passo 6:

Os alunos completam o resto da Tarefa 2 na ficha de trabalho. Explicar que na Europa (ou em qualquer lugar que não seja o equador) o Sol brilha durante um período mais curto no inverno do

que no verão. Explicar que tal se deve ao ângulo do Sol em relação à superfície da Terra. É porque o ângulo do Sol incidente na Europa varia ao longo do ano que temos diferentes estações. A razão é que a quantidade de calor e de luz varia.

Atividade 3: as estações não são diferentes em toda a parte

Os alunos completam a Tarefa 3 na ficha de trabalho. Perguntar-lhes por que razão temos diferentes estações na Europa enquanto os países do equador não têm. Concluir que tal se deve à variação do ângulo a que o sol do meio-dia atinge a superfície da Terra, ao passo no equador é mais constante. Fazer novamente referência à atividade “Ângulo vertical ou raso”.

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

Top image: © 2014 Shelly ʕ•ᴥ•ʔ . Licensed under CC-BY.