Προτεινόμενη διάρκεια: 2 διδακτικές ώρες

Σύμφωνα με το Πρόγραμμα Σπουδών, ο γενικός στόχος της ενότητας είναι οι μαθητές/τριες να ερευνήσουν αλλαγές στον ουρανό και στον πλανήτη Γη που ζουν.

Τα προσδοκώμενα Μαθησιακά Αποτελέσματα, για αυτή την ενότητα, όπως αποτυπώνονται απλοποιημένα στο βιβλίο είναι:

·       περιγράφουμε πώς η Γη περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο μαζί με άλλους πλανήτες και ταυτόχρονα περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της,

·       αναγνωρίζουμε τον Ήλιο ως πηγή φωτός,

·       αναγνωρίζουμε ότι τα μέρη της Γης που φωτίζονται από τον Ήλιο έχουν ημέρα, ενώ εκείνα που δε φωτίζονται έχουν νύχτα,

·       αναγνωρίζουμε ότι η εναλλαγή των εποχών σε έναν τόπο σχετίζεται με την περιφορά της Γης γύρω από τον Ήλιο,

·       διαπιστώνουμε ότι διαφορετικά μέρη της Γης έχουν διαφορετικές εποχές.

Η ενότητα ξεκινά με αναφορά στο άστρο με το όνομα “Ήλιος” που βρίσκεται κοντά στον πλανήτη μας, σε μια γειτονιά του σύμπαντος που ονομάζεται ηλιακό σύστημα και η οποία μεταξύ άλλων περιέχει και αρκετούς πλανήτες, οι οποίοι περιφέρονται γύρω του. Ο ζωοδότης Ήλιος μας προσφέρει απλόχερα κάθε στιγμή εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια την ενέργειά του.

Ρωτάμε τους μαθητές και τις μαθήτριες της τάξης μας τι θα συνέβαινε κατά τη γνώμη τους αν ο πλανήτης μας ήταν πιο κοντά ή πιο μακριά από τον Ήλιο με την απάντηση να δίνεται αφού αναλογιστούν τι συμβαίνει όταν καθίσουμε πολύ κοντά ή πολύ μακριά από ένα τζάκι.

Έτσι λοιπόν οι πολύ υψηλές και οι πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, που θα επικρατούσαν στη Γη στις αντίστοιχες περιπτώσεις θα καθιστούσαν τον πλανήτη μας ακατάλληλο για τη διατήρηση της ζωής.

Στη συνέχεια εξετάζεται πειραματικά το ερώτημα γιατί η ημέρα εναλλάσσεται με τη νύχτα στον πλανήτη μας! Το μόνο που χρειάζεται για το πείραμα είναι μια υδρόγειος σφαίρα και μια φωτεινή πηγή που θα μπορούσε να είναι ο Ήλιος ή μια λάμπα σε ένα δωμάτιο. Από την φωτεινή πηγή φωτίζεται η μισή υδρόγειος (η φωτιζόμενη περιοχή λέμε ότι έχει ημέρα), ενώ στην υπόλοιπη μισή δεν μπορεί να φτάσει άμεσα το φως (η περιοχή αυτή λέμε ότι έχει νύχτα). Καθώς η υδρόγειος, όπως και η Γη, περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της, η περιοχές που έχουν μέρα και νύχτα συνεχώς εναλλάσσονται.

Ακολουθεί η πειραματική διερεύνηση της αλλαγής των φάσεων της Σελήνης! Για την εκτέλεση του πειράματος χρειαζόμαστε ένα μπαλάκι και μια φωτεινή πηγή, που μπορεί να είναι πάλι ο Ήλιος ή μια λάμπα σε ένα δωμάτιο. Κρατώντας το μπαλάκι με τεντωμένο το χέρι μας σε διάφορες θέσεις παρατηρούμε ότι κάθε φορά η φωτισμένη περιοχή (και αντίστοιχα η σκιασμένη) πάνω στο μπαλάκι αλλάζει σχήμα και μέγεθος. Το ίδιο παρατηρούμε από τη Γη να συμβαίνει με τη φωτεινή και τη σκιασμένη περιοχή της κινούμενης Σελήνης καθώς αυτή φωτίζεται από τον Ήλιο. Ένα ενδιαφέρον ερώτημα προς τους μαθητές/τριες - για να ελέγξουμε το βαθμό εμπέδωσης της γνώσης σχετικά με τις φάσεις της Σελήνης - είναι να απαντήσουν από ποια μεριά φωτίζει ο Ήλιος τη Σελήνη βλέποντας απλώς τη φάση της!

Το έντονα πειραματικό τμήμα αυτής της ενότητας ολοκληρώνεται με την πειραματική διερεύνηση του ερωτήματος γιατί έχουν υπάρχουν διαφορετικές εποχές στη Γη! Για το πείραμα θα χρειαστεί ξανά η υδρόγειος σφαίρα, στην οποία καλούμε τους μαθητές/τριες να παρατηρήσουν αν ο άξονας περιστροφής της είναι κάθετος στο θρανίο που είναι ακουμπισμένη ή έχει κάποια κλίση. Προσανατολίζοντας την υδρόγειο προς το φως του Ήλιου (ή μιας λάμπας σε ένα δωμάτιο), όπως στην 1η φωτογραφία παρατηρούμε ότι το βόρειο ημισφαίριο της υδρογείου φωτίζεται (άρα θερμαίνεται) περισσότερο από το νότιο. Αλλάζοντας προσανατολισμό, όπως στη 2η φωτό συμβαίνει το αντίθετο.

Αντίστοιχα συμβαίνουν κατά την περιφορά της Γης γύρω από τον Ήλιο.

Αξιοποιώντας το σχετικό σχήμα του βιβλίου συζητάμε με τους μαθητές και τις μαθήτριες πως αλλάζει - λόγω της κλίσης του άξονα περιστροφής της Γης - το πόσο φωτίζεται/θερμαίνεται π.χ. το βόρειο ημισφαίριο της Γης κατά τη διάρκεια μιας πλήρους περιφοράς της Γης γύρω από τον Ήλιο σε 365 μέρες. Καλοκαίρι λοιπόν στην Ελλάδα έχουμε όταν το βόρειο ημισφαίριο της Γης είναι στραμμένο προς τον Ήλιο και φωτίζεται/θερμαίνεται περισσότερο από το νότιο. Μια συχνή εσφαλμένη αντίληψη μικρών και μεγάλων είναι ότι έχουμε καλοκαίρι όταν η Γη πλησιάζει περισσότερο στον Ήλιο. Αυτό δεν ισχύει αφού η απόσταση Γης-Ήλιου μπορεί να θεωρηθεί σχεδόν σταθερή στη διάρκεια του έτους και ίση με περίπου 150 εκατ. χιλιόμετρα.

Ένα πολύ κατατοπιστικό βίντεο στα ελληνικά για όλα τα παραπάνω έχει δημιουργήσει η Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία και μπορεί κανείς να το βρει εδώ: https://www.esa.int/kids/en/Multimedia/Paxi_animations/Greek/E_emhera_e_nhuchtakai_oi_epochhes