Objetivo
Compreender o sistema solar e fenômenos cíclicos ligados a ele, como as estações do ano na Terra.
Conteúdos
- Sistema Terra, Lua e Sol.
- Movimento de translação da Terra.
- Inclinação do eixo de rotação da Terra.
- Estações do ano.
Ano
8º.
Tempo estimado
6 aulas.
Material necessário
- Um globo terrestre.
- Um abajur (apenas com a lâmpada, sem cúpula).
- Um pião.
Desenvolvimento
1ª etapa
Problematize o tema com os estudantes questionando se eles já perceberam que em algumas épocas do ano chove mais do que em outras. Pergunte se eles sabem em qual período costuma chover mais na cidade em que vivem.
Em seguida, comente com a turma sobre a paisagem: ela muda ao longo do ano? Há épocas com mais flores do que outras? E em relação aos insetos? Eles aparecem mais em alguns meses que em outros?
Questione os alunos, ainda, sobre a alimentação. Eles já ouviram falar em safra? Por que certos alimentos têm quantidades e valores diferenciados ao longo do ano? E em relação à luminosidade dos dias? Eles já notaram que numa época do ano os dias parecem mais longos do que em outras? Porque nos meses mais próximos do final do ano os dias são mais longos do que nos dias mais no meio do ano? Por que o horário de verão é realizado em algumas regiões e em outras não?
Pergunte, também, se eles reconhecem outros fenômenos periódicos anuais.
Enquanto levanta essas questões, anote as perguntas na lousa e peça à turma que registre as observações também no caderno. Discuta com eles a importância do registro para que depois possam retomar o que foi estudado.
2ª etapa
Peça para os alunos explicarem por que as alterações discutidas na 1ª etapa acontecem. Será que existe uma única explicação para tudo isso ou são fenômenos independentes? Enquanto a turma apresenta suas hipóteses, registre todas elas na lousa e insista que todos façam as anotações no caderno também. Quando aparecer a ideia das estações do ano, pergunte qual a origem delas. Relacione junto com eles a existência das estações ao movimento de translação da Terra em torno do Sol. Peça que alguns alunos desenhem na lousa como acreditam que seja a trajetória da Terra em torno do Sol. Caso eles não cheguem aos formatos indicados nas figuras abaixo, os desenhe. Pergunte à classe qual dessas trajetórias eles imaginam ser a mais correta: a com a órbita da Terra oval ou com a órbita terrestre praticamente circular?
Figura 1: Possíveis órbitas terrestres em torno do Sol
Órbita oval
Órbita praticamente circular
Conte para a turma que a correta é a praticamente circular.
É muito comum que as pessoas pensem que as estações do ano se devem à distância entre a Terra e o Sol (no verão a Terra estaria mais perto do Sol, por isso seria mais quente). Então, pergunte à classe se os dois hemisférios terrestres têm as mesmas estações concomitantemente, ou seja, quando é verão, por exemplo, no hemisfério Sul, também é verão no hemisfério Norte? Se for necessário, retome com eles as imagens natalinas: Onde neva no natal? Neva nos dois hemisférios ou apenas em um deles? Em qual deles?
Converse sobre as diferenças das estações do ano nos hemisférios. Pergunte como podemos explicar que enquanto no hemisfério Sul estamos no verão, no hemisfério Norte temos o inverno. Lembre, também, que as mudanças climáticas já ocasionaram várias alterações recentemente e que regiões em que antes não havia neve hoje esse fenômeno já pode ser encontrado. Para essa conversa, pode ser útil mostrar o globo terrestre. Converse, então, sobre a inclinação do eixo de rotação da Terra, indicando que ele está inclinado em aproximadamente 23 graus em relação a um eixo vertical, como mostra a figura a seguir.
Com o globo terrestre e o abajur, faça uma simulação do sistema Terra - Sol, como mostra a figura a seguir.
Pergunte para a turma se, nessa situação, a América do Sul e a América do Norte recebem a mesma quantidade de luz e calor do Sol. Nessa situação, então, a América do Sul estaria em qual das quatro estações? Discuta com eles que, como a América do Sul recebe mais luz do Sol, nesse momento a maior parte dela está no verão (note que uma parte da América do Sul já fica do hemisfério Norte), assim como a África, a Oceania e parte da Ásia, enquanto a América Central e a do Norte, a Europa e outra parte da Ásia estão no inverno (você pode girar a Terra em torno do eixo, simulando dia e noite e observar isso com as crianças). Comente, também, sobre diferenças que podem ser encontradas dentro do próprio Brasil, como o inverno que tem temperaturas abaixo de zero em algumas áreas da região Sul enquanto no Nordeste o clima continua ameno.
Faça com os alunos a simulação do movimento de translação da Terra em torno do Sol como mostra a figura a seguir. Chame a atenção da turma para o fato de que o eixo de rotação da Terra, durante uma translação completa em torno do Sol, não muda de inclinação e que isso possibilita as diferentes estações do ano.
Explique para a turma que a translação faz com que haja alternâncias de estações e que é essa inclinação e não a órbita da Terra que produz as estações do ano. Se não fosse por essa inclinação, não teríamos as estações e o clima na Terra seria sempre o mesmo. Quais seriam as consequências disso? Peça a eles que anotem suas hipóteses no caderno e, em seguida, socializem com a turma. Discuta com eles a plausibilidade dessas hipóteses.
Ao final da atividade, peça que façam um pequeno texto e desenhos também no caderno explicando o que aprenderam sobre as estações e comparem com suas hipóteses iniciais. Elas estavam corretas ou não? Se não estavam, por quê? Qual era o problema das hipóteses iniciais?
Passe para todos o vídeo disponível aqui.
3ª etapa
Retome com a turma a discussão sobre as estações do ano. Quais são suas principais características?
Quando falamos em inverno, por exemplo, qual é a imagem que lhes vem à cabeça? É a de um lugar com neve? Costuma nevar no Brasil?
Se a escola tiver computadores com acesso à internet, vá com a turma pesquisar imagens sobre o inverno. Quais delas têm a ver com a realidade brasileira?
Depois, mostre imagens com paisagens diferentes (uma com árvores cobertas por neve e outra com duas pessoas se aquecendo em uma pequena fogueira, por exemplo) e pergunte para a turma qual delas seria mais adequada para descrever o inverno brasileiro. Apresente, também, fotos representativas do verão brasileiro (uma praia cheia de gente e uma área com calor e chuva intensa) e o verão em outro local (uma montanha com clima ameno).
Aproveite para questionar os alunos: As estações do ano são percebidas da mesma maneira em todas as partes do planeta? E no Brasil? Existem diferenças entre as estações nas diferentes regiões do país?
Indique a leitura deste texto, que trata das estações do ano e do clima.
Discuta com eles que as estações do ano se caracterizam por diferenças climáticas que, junto com outros fatores, influem na fauna, na flora e no ambiente em geral, determinando os tipos de vegetação e clima de todas as regiões da Terra. Por isso, estão diretamente relacionadas ao desenvolvimento de atividades humanas, como a agricultura e a pecuária. Leia com a turma o texto a seguir:
"Nas regiões Norte e Nordeste do Brasil, há pouca variação de temperatura ao longo do ano. Nas demais - Centro-Oeste, Sudeste e Sul -, a primavera apresenta temperaturas amenas, com períodos alternados de chuva e sol, favorecendo a reprodução de animais e plantas, que passam a florescer. Nas regiões Centro-Oeste e Sudeste, as chuvas passam a ser mais intensas e frequentes na primavera, e demarcam o período de transição entre a estação seca e a estação chuvosa. O verão é uma época na qual o clima em geral torna-se mais quente, provocando mais evaporação de água, o que gera chuvas fortes e intensas, porém de curta duração, principalmente no período da tarde. É nessa época que ocorre a maior parte das enchentes e deslizamentos de terra durante o ano nas regiões Sul e Sudeste.
Durante o outono, os dias tornam-se mais curtos, as temperaturas começam a diminuir, assim como a quantidade de chuva. Essa época apresenta características de verão e inverno juntas, ou seja, rápidas mudanças climáticas e maior ocorrência de nevoeiros e geadas, principalmente nas serras das regiões Sul e Sudeste. O outono é a época de colheita abundante de vários produtos, inclusive o café.
O início da estação mais fria de todas - o inverno - é marcado pela noite mais longa do ano. Além do frio, outra característica do inverno nas regiões Sul e Sudeste é o baixo nível pluviométrico. Por isso, no inverno temos os menores valores de umidade relativa do ar, o que causa vários problemas de saúde. No inverno, os dias são mais curtos, porém, mais iluminados, já que apresentam o céu mais limpo."
Texto escrito pelo autor desta sequência também disponível aqui
4ª etapa
Outro tema que pode ser discutido é a duração dos dias e das noites nos polos. Retome com a turma o movimento de translação da Terra em torno do Sol. Refaça, com eles, a simulação desse movimento (com o globo e a lâmpada), mas agora peça para que foquem o olhar nos polos. Durante o verão do hemisfério Sul, o polo Norte recebe luz do Sol ou não? E o Polo Sul? Então, qual a duração de um dia e uma noite nos polos?
Para finalizar, comente que, além dos movimentos de rotação e translação, a Terra também tem um movimento de precessão. Para explicar esse movimento, utilize um pião. Faça o pião girar e observe, junto com os alunos, que aos poucos o eixo do pião inclina e começa a descrever um cone no espaço. A Terra também realiza esse movimento.
Esse movimento de precessão tem um período de aproximadamente 26 mil anos, e faz com que as estações do ano sejam alteradas ao longo desse tempo. Por exemplo, a cada 13 mil anos as estações trocam de hemisfério, ou seja, daqui a 13 mil anos, teremos inverno em dezembro e verão em julho, aqui no Brasil. Quais seriam as implicações disto?
Avaliação
Observe, ao longo do tempo, se os alunos estão se apropriando dos objetos de conhecimento discutidos. Verifique o registro feito pelos estudantes, observe o quanto eles participam das aulas, as hipóteses que levantam e registram nos cadernos e como analisam as mesmas após as discussões em classe. Caso verifique que os alunos não estão compreendendo os fenômenos abordados, retome as etapas e ajude-os a se apropriar desses conhecimentos. Ao final do processo, peça que todos retomem os registros feitos e escrevam, em itens, o que aprenderam, indicando o que conheciam antes da atividade e o que sabem agora, ao final. Solicite, também, que cada aluno faça uma autoavaliação do seu aprendizado e de sua conduta durante o processo.
Consultoria: Gustavo Killner
Professor de Física do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo (IFSP) e do Colégio Santa Cruz, em São Paulo.
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