Plano de aula - Estações do ano: rotação, translação e inclinação da Terra

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 “(EF08CI13) Representar os movimentos de rotação e translação da Terra e analisar o papel da inclinação do eixo de rotação da Terra em relação à sua órbita na ocorrência das estações do ano, com a utilização de modelos tridimensionais”. Você observará que a habilidade não será contemplada em sua totalidade e que o tema da presente aula está ligado ao da aula anterior “As estações do ano nos hemisférios Norte e Sul (CIE8_11TU09)”. Para essa aula, é necessário que os alunos já tenham compreendido sobre o movimento aparente do Sol ao longo do ano, a inclinação do eixo de rotação da Terra e sejam capazes de descrever a relação do movimento de translação da Terra com os fenômenos do solstício e do equinócio. Assim, através dessa aula, os alunos irão analisar o papel da inclinação do eixo de rotação da Terra e a translação ao redor do Sol na ocorrência das estações do ano.

Para saber mais acesse: http://www.cdcc.usp.br/cda/aprendendo-basico/estacoes-do-ano/estacoes-do-ano.html e http://www.if.ufrgs.br/fis02001/aulas/Aula3-141.pdf

Materiais necessários para a aula: Bolinha de isopor pequena e grande, espeto de madeira, base de isopor, caneta hidrocor, câmera fotográfica* ou smartphone* e computador*.

*Recursos tecnológicos necessários para utilização da técnica stop motion. Na ausência desses recursos tecnológicos, os grupos produzirão um relatório, esquematizando suas análises.

Para saber mais sobre a técnica stop motion: https://novaescola.org.br/conteudo/5746/como-fazer-animacoes-stop-motion.

Tempo sugerido: 2 minutos

Orientações: Leia o tema da aula e comente com os alunos que, nesta aula, eles irão analisar o papel da inclinação do eixo de rotação da Terra e a translação ao redor do Sol na ocorrência das estações do ano.

Tempo sugerido: 5 minutos

Orientações: Organize os alunos em um semicírculo e revele que eles irão assistir a um vídeo curto que irá tratar sobre dois movimentos da Terra e um deles está diretamente relacionado às estações do ano. O vídeo está disponível no link <https://www.youtube.com/watch?v=CiOezkc0_nA>. Se não for possível exibir o vídeo, utilize a contextualização disponível https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/SzsnUjTdWWEb39rKnDbMG6fA77dV6VHvBus27B8Q6SFMhPYAGQ3AztP5zFjx/cie8-11tu10--contextualizacao--estacoes-do-ano.pdf arquivo. Suscite a reflexão dos alunos promovendo o resgate do conhecimento prévio através das perguntas: Quais movimentos da Terra foram apresentados no vídeo? Qual deles está diretamente relacionado às estações do ano? Na aula anterior qual o motivo das estações serem diferentes em cada um dos hemisférios?

Espera-se que os alunos reflitam que no vídeo foi explicado sobre os movimentos de rotação e translação e que o movimento de translação está diretamente relacionado às estações do ano. Na aula anterior foi visto que a inclinação do eixo de rotação da Terra, bem como a translação, possibilitam que as estações do ano sejam diferentes em cada hemisfério.

Para saber mais sobre o tema da aula acesse: http://www.if.ufrgs.br/fis02001/aulas/Aula3-141.pdf

Tempo sugerido: 3 minutos

Orientações: Ainda em semicírculo, peça para que os alunos reflitam sobre a pergunta “Como ocorrem as estações do ano?” e relatem suas percepções acerca desse evento. Deixe que os alunos compartilhem suas opiniões sobre o tema e levantem possíveis explicações. Oriente que, nesta aula, eles irão analisar o papel da inclinação do eixo de rotação da Terra e a translação ao redor do Sol na ocorrência das estações do ano.

Tempo sugerido: 25 minutos

Orientações: Organize a turma em grupos de, pelo menos, 4 alunos e explique que eles irão simular a transação da Terra ao redor do Sol com os materiais que serão fornecidos, percebendo a ocorrência das estações do ano em cada hemisfério nos dois solstícios e equinócios. Para isso, eles irão fotografar cada etapa da translação da Terra ao redor do Sol, considerando a inclinação do eixo de rotação da Terra e sua divisão em hemisférios, verificando como as estações ocorrem em cada um dos hemisférios durante o ano. Posteriormente, ele criarão um GIF animado ou uma animação em vídeo com as fotos, através da técnica de stop motion. Para essa atividade, eles utilizarão: bolinha de isopor grande para representar o Sol, bolinha de isopor pequena, representando a Terra, palito de madeira para representar o eixo de inclinação da Terra, um espeto de madeira para fixar as bolinhas de isopor em uma pequena base de isopor, caneta hidrocor para marcar os hemisférios e os trópicos na bolinha pequena e uma máquina fotográfica ou um celular para capturar as imagens. Se possível, utilize o material elaborado na aula anterior. Caso a escola não possua os equipamentos necessários para criação do GIF animado ou a animação em vídeo, peça para que os alunos façam um relatório descrevendo suas análises e que contenha um esquema da translação com as estações do ano em cada hemisfério nos solstícios e equinócios.

Oriente os alunos que, para criar um GIF usando o smartphone, eles precisarão tirar foto de cada etapa da translação, sem tirá-lo da posição. Caso utilizem um smartphone com Android, irão abrir o Google Fotos (sistema Android) ou similar, no Assistente, clicar no ícone “Animação”, selecionar as fotos na ordem dos eventos da translação e, finalmente, clicar em “Criar”. É necessário um cabo de de celular para que os alunos transfiram o seu trabalho final para o computador para que seja exibido para os demais, ou então, se a escola tiver acesso à internet, é possível enviar por e-mail ou incluir em uma pasta virtual, em alguma nuvem de dados, como o Google Drive. Para a criação da animação utilizando uma câmera fotográfica, os alunos irão transferir as fotos para um computador e, posteriormente, utilizar o software Windows Movie Maker (para Windows) ou Kdenlive (para Linux) ou similares, abrir as fotos no programa, ajustar o tempo de exibição e salvar o vídeo. Há ainda a possibilidade de enviar as imagens para sites específicos de criação de GIFs animados ou vídeos como GIFmaker.me (http://gifmaker.me/).

É importante compreender a técnica da criação do vídeo ou do GIF animado, cujas orientações encontra-se nas orientações do slide 1.

Se necessário utilize o roteiro disponível https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/BSQZnZbS8svGfYfqpm3BVuuuj7fPFd7hv7wCqmdrPu4e4nq28xWyTZ2S3Fj3/cie8-11tu10--mao-na-massa--roteiro-para-a-atividade.pdf, para que possa mediar o desenvolvimento da atividade junto aos alunos. Repare que durante o desenvolvimento da atividade, os alunos terão muitos desafios a serem superados. Por isso, prefira mediar a atividade, de forma que eles superem esses desafios, ao invés de mostrar o roteiro, tornando-os protagonistas do seus próprios aprendizados e enriquecendo a aula através das discussões que forem surgindo nos grupos.

Materiais necessários para a aula: Bolinha de isopor pequena e grande, palito de madeira, espeto de madeira, base de isopor, caneta hidrocor, câmera fotográfica ou smartphone e computador.

Tempo sugerido: 15 minutos

Orientações: Recolha e guarde os materiais utilizados e proponha uma roda de conversa para que os alunos possam compartilhar o que aprenderam durante a atividade. Peça para que cada grupo comente como ficaram as animações feitas por eles. É importante, neste momento, não julgar e incentivar a participação dos demais alunos do grupo. Suscite as reflexões através das perguntas: O que vocês perceberam durante a translação? Como vocês perceberam as mudanças das estações ao longo do ano? Seria possível ocorrer as estações do ano se o eixo de rotação da Terra não fosse inclinado?

Retome a questão disparadora e projete a animação disponível através do link <http://astro.unl.edu/classaction/animations/coordsmotion/eclipticsimulator.html>

(é necessário habilitar Flash) e oriente os alunos que eles irão assistir a uma animação sobre as estações do ano para que eles percebam como elas ocorrem. Clique em “start animation” para que eles possam visualizar no quadro maior a translação da Terra, no quadro superior a direita os raios do Sol atingindo a Terra e no quadro inferior à direita uma visão do observador na Terra. Caso a escola não possua computador ligado à internet, utilize o esquema disponível https://nova-escola-producao.s3.amazonaws.com/qFZTjUaT55AChCrZZTs9FRXmzTuPFvgN5b8auKR9CbdNYtZhDUfQzJMtDAbV/cie8-11tu10--sistematizacao--esquema.pdf arquivo. Pare a apresentação, clicando em “stop animation”, nos meses de março, junho, setembro e dezembro e suscite as reflexões, em cada pausa, por meio das perguntas: Nesse mês como os raios solares estão atingindo a Terra? Qual estação do ano ocorre em cada um dos hemisférios? Nessa animação é possível arrastar a figura em forma humana, que representa o observador na Terra, e verificar como os raios solares estão atingindo o local onde ele foi posicionado no quadro inferior da direita.

Revele aos alunos que o motivo da ocorrência das estações é o fato de a Terra orbitar o Sol com o eixo de rotação inclinado. Devido a essa inclinação, à medida que a Terra orbita em torno do Sol, os raios solares incidem mais diretamente em um hemisfério ou outro, proporcionando mais horas com luz durante o dia em um dos hemisférios e, portanto, aquecendo mais esse hemisfério. No Equador, todas as estações são muito parecidas: todos os dias do ano o Sol fica 12 horas acima do horizonte e 12 horas abaixo do horizonte; a única diferença é a máxima altura que ele atinge. À medida que nos afastamos do Equador, as estações ficam mais acentuadas. A diferenciação entre elas torna-se máxima nos pólos. Durante o intervalo de um ano, nós temos dois solstícios e dois equinócios, desse modo nós podemos dividir o intervalo de um ano em quatro períodos, a saber: primavera, verão, outono e inverno. Esses períodos são chamados de estações do ano. No equinócio de março, no hemisfério Sul é o equinócio de outono e no hemisfério Norte é o equinócio de primavera; no solstício de junho é solstício de verão no hemisfério norte, solstício de inverno no hemisfério sul; No equinócio de setembro é equinócio de primavera no hemisfério sul e equinócio de outono no hemisfério Norte; no solstício de dezembro é solstício de verão no hemisfério Sul e de inverno no hemisfério Norte.

Para finalizar, peça para que os grupos mostrem suas animações e expliquem as estações do ano. É importante, perguntar aos alunos o que eles modificariam ou melhorariam em suas animações. Caso não for possível exibir os GIFs ou as animações, peça para que os alunos socializem suas análises, explicando como ocorrem as estações do ano durante o movimento de translação.

Para saber mais sobre o assunto é recomendada a seguinte leitura: http://astro.if.ufrgs.br/tempo/mas.htm e http://www.if.ufrgs.br/fis02001/aulas/Aula3-141.pdf