JAHRESZEITEN AUF DER ERDE

· Wir verstehen, wieso es Jahreszeiten gibt und welche Ursachen den saisonalen Temperaturschwankungen zugrundeliegen.

· Wir lernen, wieso die Erde auf einer im Vergleich zur Erdumlaufbahn geneigten Achse rotiert.

· Die SchülerInnen lernen die Jahreszeiten besser kennen, indem sie ein Modell der Erde und der Sonne bauen und untersuchen, wie das Sonnenlicht die Nord- und Südhalbkugel zu unterschiedlichen Jahreszeiten berührt.

· Die SchülerInnen erkennen, dass dieselbe Menge Licht, wenn sie auf die Erde trifft, einen kleinen Bereich stärker erwärmt als einen großen.

· Die SchülerInnen zeigen, dass der Winkel, mit dem das Sonnenlicht auf die Erde trifft, einen Einfluss darauf hat, wie sehr das Sonnenlicht die Erde erwärmt.

· Die SchülerInnen demonstrieren, dass der Winkel, mit dem das Sonnenlicht auf die Erde trifft, etwas mit der Neigung der Rotationsachse der Erde im Vergleich zur Erdumlaufbahn zu tun hat.

Die SchülerInnen sollten in der Lage sein, Fragen zu den Lernzielen zu beantworten.

· Warum gibt es Jahreszeiten?

· Welcher Zusammenhang besteht zwischen der Erdneigung und dem Sonnenlicht, das auf einen bestimmten Punkt der Erde trifft?

· Zeige die Positionen von Erde und Sonne und die Neigung der Erde im Frühling, Sommer, Herbst und Winter auf der Südhalbkugel.

· Welcher Unterschied besteht hinsichtlich der Position der Sonne am Himmel im Sommer und Winter? (Im Sommer steht die Sonne mittags höher als im Winter.)

Pro zwei SchülerInnen:

· 3 Cocktail-Stäbchen – bei Verwendung eines Balls können auch andere Materialien zur Angabe der Position, z. B. Aufkleber verwendet werden

· 1 Stift, mit dem auf einer Orange gezeichnet werden kann

· 1 Taschenlampe

· 1 Orange – alternativ kann auch ein Ball verwendet werden

· Arbeitsblatt als PDF (eins pro SchülerIn)

Wenn Sonnenlicht auf die Erde trifft, hat es nicht überall auf dem Planeten dieselbe Wirkung. Weil die Erde rund ist, bedeckt eine bestimmte Menge Sonnenlicht je nach Ort eine größere oder kleinere Fläche. Je vertikaler die Sonne über unseren Köpfen steht, desto stärker wärmt sie die Erdoberfläche. Die Erdrotation ist nicht senkrecht. Die Rotationsachse der Erde ist leicht geneigt oder im Vergleich zur Erdumlaufbahn um die Sonne 23,5 Grad zur Seite gekippt. Diese Neigung bedeutet, dass das nördliche Ende der Rotationsachse im Sommer auf der Nordhalbkugel zur Sonne zeigt. Im Winter auf der Nordhalbkugel zeigt das südliche Ende der Rotationsachse zur Sonne.

Nehmen wir einen Ort auf der Erde. Die Tatsache, dass sich die Erde um die Sonne und um ihre eigene Achse dreht, bedeutet, dass mehr oder weniger Sonnenlicht auf die Erde trifft, weil weniger Licht ankommt, wenn die Sonne näher am Horizont steht. Die Menge des ankommenden Sonnenlichts hat einen direkten Einfluss auf die von der Sonne abgegebene Wärme. Das führt zu den unterschiedlichen Jahreszeiten.

Vorbereitung:

Bei dieser Aktivität bauen Sie ein Modell der Erde mit einer Orange. Stellen Sie sicher, dass Sie das Klassenzimmer abdunkeln können. Es wäre hilfreich, wenn die SchülerInnen bereits wüssten, dass es Jahreszeiten gibt und ein Zusammenhang zu unterschiedlichen Wetterbedingungen und Temperaturen besteht.

Aktivität 1: Vertikaler oder flacher Winkel

Schritt 1:

Löschen Sie das Licht und schließen Sie die Rollläden im Klassenzimmer.

Schritt 2:

Bilden Sie Zweiergruppen. Geben Sie jedem Paar eine Taschenlampe und fordern Sie die SchülerInnen auf, damit aus unterschiedlichen Winkeln auf den Tisch zu leuchten. Sehen sie einen Unterschied in der Größe der mit Licht bedeckten Fläche?

Schritt 3:

Erklären Sie, dass Licht, das mit einem flachen Winkel auf die Oberfläche trifft, eine größere Fläche bedeckt als Licht, das im rechten Winkel auftrifft. Die SchülerInnen lösen Aufgabe 1 auf dem Arbeitsblatt.

Aktivität 2: Heiß oder kalt?

Schritt 1:

Geben Sie jeder Zweiergruppe eine Orange. Erklären Sie, dass die Orange die Erde symbolisiert. Der obere Punkt der Orange ist der Nordpol. Der untere Punkt der Orange ist der Südpol.

Schritt 2:

Die SchülerInnen lösen Aufgabe 2 auf dem Arbeitsblatt bis Schritt 11.

Schritt 3:

Besprechen Sie die Aufgaben. Erklären Sie, dass die Sonne, wie die Taschenlampe, eine bestimmte Menge Licht produziert. Je größer die Fläche ist, auf welche die Sonne scheint, desto größer die Fläche, auf die sich die Wärme verteilt. Die einzelnen Teile dieser Fläche bekommen also weniger Wärme ab als wenn sich das Sonnenlicht auf eine kleinere Fläche konzentriert. Am Äquator steht die Sonne senkrecht über der Erdoberfläche, das Licht fällt also auf eine kleinere Fläche. Das bedeutet, dass es am Äquator wärmer ist.

Schritt 4:

Sehen Sie sich gemeinsam die Zeichnungen auf dem Arbeitsblatt an. Verwenden Sie die Orange, um zu zeigen, dass die Erde leicht diagonal geneigt ist. Drehen Sie die Orange um die Taschenlampe. Beginnen Sie so, dass sich der Nordpol auf der von der Sonne abgewandten Seite befindet. Die SchülerInnen sehen jetzt, dass sich der Nordpol manchmal auf der der Sonne zugewandten Seite und manchmal auf der von der Sonne abgewandten Seite befindet.

Schritt 5:

Zeigen Sie, dass die Sonne direkter auf die Nordhalbkugel fällt, wenn sich der Nordpol auf der der Sonne zugewandten Seite befindet als umgekehrt. Erklären Sie, dass sich die Jahreszeiten auf der Erde daraus ergeben, dass die Sonnenstrahlen mit unterschiedlichen Winkeln auf die Erde treffen. Deshalb ist es im Sommer wärmer als im Winter. Besprechen Sie mit den SchülerInnen, dass das Sonnenlicht nie senkrecht auf Europa fällt. Sie können erklären, dass das der Grund ist, weshalb es immer Schatten gibt. Selbst mitten im Sommer um 12 Uhr, wenn die Sonne am höchsten steht, befindet sie sich nicht senkrecht über uns.

Schritt 6:

Die SchülerInnen lösen den Rest von Aufgabe 2 auf dem Arbeitsblatt. Sagen Sie, dass die Sonne in Europa (oder überall mit Ausnahme des Äquators) im Winter kürzer scheint als im Sommer. Erklären Sie, dass das mit dem Winkel der Sonne in Bezug zur Erdoberfläche zu tun hat. Weil sich der Winkel, mit dem die Sonne auf Europa trifft, im Laufe des Jahres verändert, gibt es unterschiedliche Jahreszeiten. Sie kommen daher, dass sich die Menge an Wärme und Licht verändert.

Aktivität 3: Die Jahreszeiten unterscheiden sich nicht überall

Die SchülerInnen lösen Aufgabe 3 auf dem Arbeitsblatt. Fragen Sie, warum die Jahreszeiten bei uns in Europa so unterschiedlich sind, während das in Ländern am Äquator nicht so ist. Erklären Sie, dass das mit dem sich verändernden Winkel zu tun hat, mit dem die Sonne mittags in Europa auf die Erdoberfläche trifft, während dieser Winkel am Äquator konstanter ist. Beziehen Sie sich noch einmal auf die Aktivität „Vertikaler oder flacher Winkel“.

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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