As estações à volta do mundo

Demonstrar as estações na Terra utilizando um modelo.

Breve descrição

Construir um modelo da Terra, com o respetivo eixo de rotação, e uma lâmpada para representar o Sol, a fim de demonstrar o conceito das estações.

Objetivos

  • 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.

Objetivos de aprendizagem

  • 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.

Avaliação

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).

Material

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)

Informações de referência

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.

Descrição da atividade completa

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”.

Currículo

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

Informações adicionais

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

Conclusão

Esta atividade ensina, em três passos, a construir um modelo da Terra e ajuda os alunos a compreender o conceito de estações à volta do mundo. Depois de realizar a atividade, os alunos aprendem que as estações são determinadas pelo ângulo a que os raios de sol incidem sobre a Terra. Assim, no equador a diferença entre as estações é muito pequena. Os alunos observam que a luz incidente na diagonal sobre uma superfície cobre uma área maior do que a luz incidente diretamente de cima e descobrem que o Sol aquece uma área mais pequena mais rapidamente do que uma área grande.

This resource was developed by ESERO Ireland/ESA, peer-reviewed by astroEDU, and revised by Space Awareness. Recurso traduzido pelo Scientix: www.scientix.eu

Descarregar
attachments
Tópico curricular
seasons
Grande ideia científica
Palavras-chave
Earth, seasons, sun-earth-moon system
Faixa etária
6 - 10
Nível de ensino
Primary, Informal
Duração
45min
Dimensão do grupo
Group
Controlo de segurança
Yes
Custo
Medium Cost
Localização
Small Indoor Setting (e.g. classroom)
Competências básicas
Asking questions, Developing and using models, Planning and carrying out investigations, Analysing and interpreting data, Constructing explanations
Tipo de atividade de aprendizagem
activities.MetadataOption.None
Autor da atividade
Stephanie O'Neill, Science Foundation Ireland
Ligação à atividade de origem
Repositórios
Recursos relacionados