Sobre este plano
Este slide não deve ser apresentado para os alunos, ele apenas resume o conteúdo da aula para que você, professor, possa se planejar.
Sobre esta aula: Nesta aula, serão abordados aspectos que fazem parte do trabalho com a habilidade do eixo Terra e Universo “(EF08CI12) Justificar, por meio da construção de modelos e da observação da Lua no céu, a ocorrência das fases da Lua e dos eclipses, com base nas posições relativas entre Sol, Terra e Lua”. Você observará que a habilidade não será contemplada em sua totalidade e o tema da presente aula está intimamente ligado à aula anterior: As fases da Lua e os eclipses solar e lunar (CIE8_10TU08). Para essa aula, é necessário que os alunos já tenham compreendido sobre como ocorrem as fases lunares, sobre os eclipses e a órbita elíptica da Lua. Também é importante salientar que, durante a aula, é preciso resgatar o conhecimento prévio dos alunos a respeito da translação que foi desenvolvido através da habilidade EF06CI14. Assim, através dessa aula os alunos poderão inferir a periodicidade dos eclipses através da investigação do movimento da órbita da Lua durante a translação ao redor da Terra.
Materiais necessários para a aula: Bambolê, folha de papel sulfite, fita adesiva e bola vinil grande.
Título da aula
Tempo sugerido: 2 minutos
Orientações: Leia o tema da aula e comente com os alunos que, nesta aula, eles irão investigar o movimento da órbita da Lua durante a translação ao redor do Sol, inferindo a periodicidade dos eclipses.
Contexto
Tempo sugerido: 5 minutos
Orientações: Organize os alunos em um semicírculo. Leia a tirinha com os alunos e resgate o conhecimento que eles possuem através das perguntas:
- Em quais fases da Lua podem ocorrer os eclipses?
- Sempre que ocorrer essas fases lunares haverá eclipse?
- Temos muitos eclipses por ano?
- Qual movimento da Terra que tem duração de um ano?
- Será que a quantidade de eclipse está relacionada a esse movimento?
Em seguida, comente sobre as atividades que eles irão realizar: "Hoje vamos fazer uma atividade para investigar a órbita da Lua durante o movimento que ela faz ao redor do Sol, junto com a Terra, chamado de translação. Através dessa atividade vamos inferir a periodicidade dos eclipses". Para saber mais, acesse: http://astro.if.ufrgs.br/eclipses/eclipse.htm
Questão disparadora
Tempo sugerido: 3 minutos
Orientações: Ainda em semicírculo, peça para que os alunos reflitam sobre a pergunta “Por que não existem eclipses todo mês?” e relatem suas percepções acerca da periodicidade dos eclipses. Deixe que os alunos compartilhem suas opiniões sobre o tema e levantem possíveis explicações.
Mão na massa
Tempo sugerido: 25 minutos
Orientações: Organize a turma em grupos de, pelo menos, três alunos e explique que a atividade será desenvolvida em duas etapas para que eles possam investigar a órbita da Lua, que será representada por um bambolê, durante o movimento que ela faz ao redor do Sol, que será representado por uma bola de vinil. A Lua será representada por uma círculo de papel que será fixado com fita adesiva no bambolê. A terra será representada pelas próprias cabeças, sendo os olhos a posição do observador. Caso a escola não possua bambolê, utilize uma mangueira de jardim velha ou arame para confeccionar a órbita lunar, de preferência, utilize medidas acima de 90 cm. A bola de vinil grande também pode ser substituída por uma bexiga grande ou objeto equivalente.
Oriente os alunos que nesta primeira etapa eles irão confeccionar os materiais que serão utilizados para simular as fases lunares. Para isso, oriente-os para recortar dois círculos de papel que serão unidos pelas extremidades com fita adesiva e com o aro do bambolê, passando no meio dos dois círculos de papel, de modo que uma parte do círculo fique no interior do bambolê e a outra na parte de fora. Dessa forma, o círculo poderá ser facilmente deslocado no aro do bambolê, simulando o movimento de revolução da Lua. Eles terão 10 minutos para concluir essa etapa.
Posteriormente, diga que eles deverão fazer testes, simulando as fases lunares de modo que sejam reconhecidas facilmente do observador-Terra. Para isso, um dos membros de cada grupo deverá colocar sua cabeça no centro do bambolê-órbita lunar e, como referência, um outro aluno representará o Sol. Juntos, os alunos de cada grupo irão simular as fases de Cheia e Nova. Nesta etapa os alunos deverão verificar se suas simulações são adequadas ao propósito de identificar facilmente a fase em que a Lua se encontra.
É importante, nesse momento, orientar os alunos sobre o correto movimentos dos astros, para isso oriente os alunos da seguinte forma: "Para essa simulação, é importante que o círculo de papel-Lua gire em sentido anti-horário, quando visto por cima (hemisfério norte). O aluno-Terra também poderá girar, mas nesse mesmo sentido". É possível que algum aluno pergunte se o bambolê-órbita lunar pode ser girado. Neste caso, oriente o aluno que o bambolê está representando a trajetória que a Lua faz ao redor da Terra, por isso é importante movimentar somente a Lua.
Durante essa atividade é importante fazer pergunta reflexivas como: "Para simular a Lua cheia, como deverá ficar posicionado o bambolê-órbita da Lua para que o observador-Terra possa vê-la iluminada? Como ficariam as posição dos astros para a fase da Lua nova?"
Espera-se que os alunos retomem o conceito da aula CIE8_10TU04 - “A órbita elíptica da Lua e a Lua cheia no perigeu (superlua)” e simule uma órbita da Lua deslocada, aproximadamente, 5º em relação à órbita da Terra em torno do Sol, para a visualização da Lua em sua fase cheia. Da mesma forma poderá ocorrer na fase da Lua nova. Alternativamente, essa atividade pode ser substituída pela investigação através de um modelo, disponível no arquivo “Atividade alternativa - mão na massa - CIE8_10TU09”.
Mão na massa
Tempo sugerido: 25 minutos
Orientações: Ainda em grupo, explique a segunda etapa: "Nesta segunda parte, os grupos ficarão posicionados ao redor da bola de vinil grande, que representará o Sol. Da mesma forma que na etapa anterior, um aluno do grupo, que ficará com o bambolê, deverá posicioná-lo ao redor da cabeça para simular a observação a partir da Terra. O bambolê deverá ficar inclinado em, aproximadamente, 5 graus em relação a órbita da cabeça-Terra. Agora, cada grupo escolherá entre a fase da Lua cheia ou nova para representá-la durante o percurso. Quando o grupo concluir a representação, isto é, o posicionamento adequado de cada astro, um dos membros do grupo deverá levantar suas mãos, assim que cada grupo estiver concluído, todos os grupos deverão ir até a posição do outro grupo, no sentido anti-horário, visto por cima, repetindo esse passo até retornarem à posição inicial. Reparem que, dessa forma, todos os grupos irão caminhar ao redor da bola-Sol. Para essa atividade é importante que vocês considerem as regras: Tanto o círculo-Lua quanto o aluno-terra devem girar em sentido anti-horário quando vistos de cima e todos os bambolês-órbitas lunares deverão ficar na mesma posição de inclinação. Vocês terão 15 minutos para concluir a atividade".
Considere a posição do bambolê-órbita lunar mostrada no slide. Ele deverá ficar com uma das partes acima da cabeça do aluno-Terra e outra abaixo e permanecerá nesta posição durante todo o trajeto ao redor da bola-Sol. Nesta etapa, é importante garantir que todos os alunos-Terra mantenham a mesma posição do bambolê-órbita lunar. Por fim, peça para que os alunos observem quantos eclipses eles encontraram durante o percurso ao redor do Sol, isto é, quantas vezes o círculo-Lua, os olhos do aluno-Terra e a bola de vinil ficam alinhados. Lembre os grupos que optaram por representar a Lua cheia observarão o eclipse lunar e os que optaram pela Lua nova, o eclipse solar.
Durante essa atividade, faça as seguintes reflexões: "Qual posição do círculo-Lua e da cabeça do aluno-Terra, para que ele possa ver a fase cheia da Lua? Quando o círculo-Lua, os olhos do aluno-Terra e a bola-Sol, ficaram alinhados, em que posição o círculo-Lua estava em sua órbita?"
Posteriormente, é interessante repetir a atividade com outro aluno-Terra e escolhendo outra fase (cheia ou nova). Caso a escola disponha de uma sala escura e uma lâmpada forte que possa ficar posicionada próxima ao centro dos grupos, a atividade fica mais mais divertida.
Sistematização
Tempo sugerido: 15 minutos
Orientações: Recolha e guarde os materiais utilizados e proponha uma conversa com os grupos para que possam compartilhar o que aprenderam durante a atividade. Peça para que cada grupo explique o que eles verificaram que ocorre durante as fases de Lua cheia e nova, durante a translação da Terra, e como eles explicariam a ocorrência dos eclipses durante a translação da Terra. É importante, neste momento, não julgar e incentivar a participação dos demais alunos do grupo. Suscite as reflexões através das perguntas: "Que evento vocês puderam observar que ocorre durante o alinhamento dos astros? Como estava posicionada a Lua, nesse momento? Em toda fase da Lua cheia ou nova vocês observaram eclipse? Por quê?"
Sistematização
Tempo sugerido: 15 minutos
Orientações: Projete o slide ou imprima-o e distribua para os grupos. Se não for possível fazer a impressão, faça no quadro um esquema semelhante ao mostrado no slide. Oriente os alunos que o esquema mostra, em “a)” uma vista por cima da translação da Terra (linha tracejada preta), o Sol em amarelo, a Terra em azul, a Lua em cinza e a órbita lunar como linha tracejada vermelha. O esquema mostrado em “b)” e “c)” representam os astros vistos lateralmente: O Sol está à direita, sendo evidenciado pelos seus raios e é observada a sombra projetada pela Terra e pela Lua. Em “b” e “c” a Lua foi representada duas vezes com o objetivo de facilitar a observação.
Suscite as reflexões por meio das perguntas: Quanto tempo dura a translação da Terra? E o tempo que leva entre duas fases lunares iguais? Por que não há eclipses no esquema em “b)”? Por que está ocorrendo eclipses em “c)”?
Espera-se que os alunos resgatem o conhecimento sobre a translação e revolução e reflitam que a translação dura um ano, o tempo que leva entre duas fases lunares iguais (lunação) é de, aproximadamente 29,5 dias. Ainda, reflitam que em “b)” os astros não estão alinhados e a sombra passa acima ou abaixo da Terra, por isso não há eclipse, e em “c)” mostra as sombras quando os astros estão alinhados, revelando o eclipse solar, com a Lua entre o Sol e a Terra e o eclipse lunar, com a Terra entre o Sol e a Lua.
Para saber mais sobre o assunto é recomendada a seguinte leitura: http://www.cdcc.usp.br/cda/aprendendo-basico/eclipses-solares-lunares/eclipses-solares-lunares.htm
Sistematização
Tempo sugerido: 15 minutos
Orientações: Projete o slide e imprima o arquivo “Eclipses e fases da Lua - sistematização - CIE8_10TU09” e distribua um por grupo. Se não for possível fazer a impressão, faça, no quadro, um esquema semelhante ao mostrado no slide. Oriente os alunos que o esquema mostrado é semelhante a atividade realizada por eles e mostra como a órbita lunar (retângulos menores) fica durante o movimento de translação da Terra ao redor do Sol. Nele é mostrada a Lua durante sua fase nova e cheia em quatro lunações diferentes. Lembre-se que em um ano temos 12,4 ciclos lunares completos. Isto significa que uma mesma fase pode acontecer no mínimo 12 e no máximo 13 vezes num único ano. A parte mais escura do plano da órbita da Lua indica que o plano está abaixo do plano da eclíptica (retângulo maior - plano que contém a órbita do Sol).
Evidencie para os alunos que a órbita da Lua em torno da Terra está inclinada 5° em relação à órbita da Terra em torno do Sol. Portanto, como eles puderam observar na atividade, há dois pontos em que a órbita da Lua cruza a eclíptica e esses pontos recebem o nome de nodos. Os eclipses ocorrem apenas perto dos nodos lunares: os eclipses solares ocorrem quando a passagem da Lua por meio de um nodo coincide com a Lua nova; eclipses lunares ocorrem quando passagem coincide com a Lua cheia.
Retome a Questão disparadora “Por que não existem eclipses todo mês?”, faça reflexão dos alunos através das perguntas: Quantas vezes vocês puderam observar, durante a atividade, que os astros ficaram alinhados? Se o percurso que vocês fizeram representa o tempo de um ano, poderia haver um ou mais eclipses por mês?
Por fim, preencha, junto com os alunos, a tabela com as fases da Lua correspondente e se está havendo ou não eclipse e qual eclipse está sendo mostrado. Para resolução do preenchimento e a descrição detalhada da figura verifique o arquivo “Resolução de preenchimento - sistematização - CIE8_10TU09”. Conclua, junto com os alunos, que durante o movimento de translação, período que dura um ano, há apenas dois momento em que pode haver eclipses: Momento marcado pela letra A, representado com as Luas nos pontos 1 e 2 e o momento C, com as Luas nos pontos 5 e 6. Verifique, junto com os alunos, se a conclusão elaborada respondeu a questão: Por que não existem eclipses todo mês? Após validada a conclusão, peça para que eles transcrevam a conclusão para a folha da atividade e fixem ela em um local visível da sala.
Para saber mais acesse: http://www.cdcc.usp.br/cda/aprendendo-basico/eclipses-solares-lunares/eclipses-solares-lunares.htm
