El Universo: El Sistema Solar

7º grado

Extracto secuencia Documento Grados de Aceleración 6/7 1er bimestre 2005

Esta actividad está destinada a repasar algunas nociones que los alumnos han aprendido en grados anteriores acerca del Sistema Solar: las nociones de planeta, estrella, satélite, meteorito, asteroide, etc.

Materiales

Esta actividad ha sido pensada para que los alumnos preparen una clase sobre el sistema solar, tarea que podrán realizar dividiéndose en grupos.
Se propone que el docente lea junto con los alumnos la ficha para el alumno "Un viaje imaginario: hacia los confines del sistema solar" y los ayude a organizarse para buscar y encontrar la información necesaria para responder a las preguntas. (Tener en cuenta que este texto es continuación de otro: "Un viaje imaginario")

Recomendaciones

A medida que leen en conjunto la información, el docente puede señalar o pedir que los alumnos identifiquen, en la lámina del sistema solar, cada uno de los planetas o astros que se mencionan allí.
Es importante que el docente anticipe a los alumnos que luego deberán preparar una clase sobre el tema que comenzarán a tratar. Como durante la clase el docente y también los alumnos irán aportando información valiosa para la preparación de la clase, se sugiere que se estimule a los alumnos a tomar nota de estas informaciones.
Para la preparación de la clase, conviene que se distribuyan los temas en pequeños grupos, de manera que lo que uno exponga sea novedoso y complementario de lo de los otros. El docente promoverá la búsqueda de estrategias diversas para comunicar la información: la elaboración de láminas que contengan esquemas explicativos, cuadros comparativos, recortes de fotos, textos breves, etcétera.
Los alumnos podrán también utilizar la misma lámina del sistema solar que utilizó el maestro cuando expongan su charla, o elaborar otra para completar información.

Las estaciones, las fases de la luna y los eclipses

Extracto secuencia Documento Grados de Aceleración 6/7 1er bimestre 2005
Presentación
En esta secuencia se abordan contenidos relacionados con las estaciones climáticas, las fases de la Luna y los eclipses. A pesar de tratarse de temas que tradicionalmente se enseñan en la escuela, pocas veces los alumnos llegan a apropiarse de sus conceptos fundamentales. En el caso de las estaciones, en general esta dificultad se debe a que su aprendizaje requiere que los alumnos se representen las relaciones mutuas -de iluminación y de movimientos- que se dan entre el Sol y la Tierra en una configuración espacial de tres dimensiones. Para el caso de las fases de la luna y los eclipses se agrega la complicación de que son tres los cuerpos que intervienen en el fenómeno: la Tierra, la Luna y el Sol.
Para que los alumnos aprendan las nociones básicas relacionadas con estos contenidos es importante que el docente habilite permanentemente espacios de intercambio en los que los alumnos puedan representarse lo que sucede y conversar acerca de lo que se imaginan. El trabajo con esquemas y, sobre todo, con materiales concretos, como pelotas, lámparas y globos terráqueos, será de gran apoyo en esta tarea.

Para favorecer que los alumnos se representen los movimientos de los cuerpos en el espacio se ha planificado una visita a la Asociación Argentina de Amigos de la Astronomía donde podrán trabajar con maquetas y dispositivos especiales que los ayudarán a formarse una representación más clara de los movimientos de los astros y de los efectos que éstos provocan.

Actividad 1: Aproximación a la noción de estaciones climáticas

El sentido de esta actividad es que los alumnos reconozcan que la sucesión de las estaciones se debe a la inclinación del eje terrestre en el movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol y no, como muchas veces se considera, a que la trayectoria es elíptica.

Por lo general, los alumnos asocian las estaciones a la mayor o menor cercanía de la Tierra al Sol en su movimiento de traslación. Esta idea se basa en la creencia de que la órbita de la Tierra alrededor del Sol es más elíptica de lo que realmente es. Si se considera que la forma de la órbita es casi circular, el argumento de cercanía o lejanía queda sin sustento y el fenómeno de las estaciones (las diferencias de temperatura y largo del día) requiere de otra explicación. Por otra parte, hay otro aspecto de las estaciones que no se explica si sólo se tiene en cuenta el movimiento de traslación: las diferencias entre el hemisferio Norte y el Sur.

Ambos problemas quedan resueltos si se considera que, en su movimiento, la dirección del eje de la Tierra es siempre la misma y forma un ángulo respecto al plano que contiene al Sol y la Tierra. Es importante notar que la dirección del eje de la Tierra se mantiene siempre paralela a sí misma a medida que ésta se desplaza alrededor del Sol. El término traslación se refiere precisamente a que el eje del astro no modifica su dirección y sólo se traslada paralelamente a sí mismo.
Una consecuencia del movimiento de traslación es que los rayos del Sol llegan a cada hemisferio con distinta inclinación según la posición de la Tierra. Esto permite explicar las diferencias de temperatura y duración de los días en las distintas estaciones.

Materiales

  • Globo terráqueo (si no dispone de globo terráqueo, una pelota de goma con los meridianos marcados y el Ecuador resaltado, y un mapamundi que permita ubicar distintos países al norte o sur del Ecuador),
  • noticias del servicio meteorológico en distintas partes del mundo,
  • una linterna.
Desarrollo
El docente podrá comenzar la actividad promoviendo un intercambio entre los alumnos acerca de lo que saben sobre las estaciones del año y lo que caracteriza a cada una de ellas. Se espera que los alumnos hablen e intercambien entre sí aquello que ya saben sobre el tema: las diferencias del clima, los ciclos de las plantas y de algunos animales y, fundamentalmente, las diferencias en la duración de los días en función de su experiencia cotidiana.
Concluido este intercambio, se propone introducir una discusión sobre las causas que hacen a las diferencias entre ambas estaciones, para ello podrá formular preguntas como:

¿A qué se deben las diferencias entre el verano y el invierno? ¿Hay alguna relación entre la sucesión de las estaciones y el movimiento de la Tierra alrededor del Sol? Cuando es verano en la Argentina, ¿es también verano en España, en EE.UU. o en Inglaterra?

Una vez que los alumnos han dado sus opiniones acerca de las causas que provocan las estaciones, habrán concluido algunas ideas correctas y otras no tanto, algunas más o menos incompletas, y algunas acerca de las cuales no todos los alumnos piensen lo mismo. El docente aportará información y explicaciones que, dialogando con lo que los alumnos dijeron, ayude a completar y organizar las ideas en torno de las siguientes cuestiones:
a) Aunque la órbita de la Tierra no es un círculo perfecto, es más circular que elíptica.
b) Esto significa que la diferencia en la distancia de la Tierra al Sol entre los distintos puntos de la órbita no permite explicar las grandes diferencias de temperatura que hay entre las estaciones.
c) Tampoco nos permite explicar las diferencias en el largo de los días en verano y en invierno.
d) Tampoco permite entender que al norte y al sur del Ecuador las estaciones son diferentes en la misma época del año.
Luego el docente explicará cómo es que se suceden las estaciones haciendo referencia a la inclinación del eje terrestre -teniendo en cuenta que el eje, en cada posición que se encuentre, se mantiene paralelo en su movimiento de traslación alrededor del Sol- y su relación con la manera en que la luz del Sol influye sobre la Tierra. Las cuestiones inconclusas podrán ser ahora explicadas a la luz de esta nueva información.

En la ficha "Estudio de las estaciones", se encuentran esquemas y dibujos que servirán como punto de apoyo y de referencia permanente para dichas explicaciones.

Los alumnos podrán resolver las actividades de la ficha, ya sea a medida que el docente explica, o bien al final de la explicación.

Recomendaciones

La segunda actividad de la ficha "Estudio de las estaciones" propone una reflexión acerca de la incidencia relativa que tiene la forma de la órbita y la inclinación del eje de la Tierra en la determinación de diferencias de temperatura y de cantidad de horas luz en un planeta que se traslada alrededor del Sol.
Como el tema es bastante complejo, se sugiere al docente utilizar más de una estrategia para abordar los mismos problemas: el análisis de los esquemas de la ficha, el dibujo en el pizarrón de órbitas diferentes, el uso de láminas y la modelización con materiales concretos (globo terráqueo, linterna, etcétera).
Es importante que el docente tenga presente que en el movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol el eje de ésta se mantiene paralelo a sí mismo en cada una de las posiciones; justamente ésta es la característica que da cuenta de la sucesión de las estaciones.

Dado que la clave para entender las diferencias de temperatura y de horas luz en las estaciones está en la inclinación del eje terrestre en su traslación paralela (y por lo tanto en la inclinación con que llegan los rayos solares a la superficie de la Tierra), se sugiere trabajar sobre este último aspecto recurriendo a situaciones concretas como la que se plantea en la ficha, pero también buscando otros ejemplos como la diferencia de temperatura al mediodía (cuando el sol cae más perpendicularmente) o al atardecer (en que los rayos llegan más inclinados a la Tierra). Esto es lo que trata la tercera actividad de la ficha. Es importante que el docente haga hincapié en que el hecho de que los rayos sean más perpendiculares implica que la radiación por unidad de superficie es mayor, es decir, hay más luz y calor por unidad de superficie.

Actividad 2: Sistematización de lo aprendido sobre las estaciones

El propósito de esta actividad es que los alumnos establezcan relaciones entre los conceptos estudiados y puedan arribar a algunas generalizaciones.
Se propone que los alumnos trabajen con la ficha "El movimiento de la Tierra alrededor del Sol". Una posibilidad es destinar un tiempo a que trabajen en grupos en la clase, discutan las actividades, formulen preguntas al docente para clarificar dudas, y que, luego, la completen individualmente.

Actividad 3: Las fases de la Luna: una consecuencia de las posiciones relativas en que se encuentran la Tierra, la Luna y el Sol

Se propone introducir la actividad promoviendo un intercambio de lo que saben los alumnos acerca de las fases de la Luna: cuáles son los nombres, cada cuánto se producen los cambios, cada cuánto se repite el ciclo completo, a qué se debe que la misma Luna se vea diferente cada noche, etcétera. Se puede proponer que, a medida que exponen sus ideas, se ayuden con los elementos que utilizaron en la actividad anterior: la pelota y la linterna.
Se espera que puedan llegar a la idea de que los cambios en la forma de la Luna tienen que ver tanto con la posición de ésta con respecto al Sol, como con la posición desde la cual la observamos, es decir, la posición de la Tierra respecto de la Luna.
Una vez que han discutido estas ideas, les pedirá que lean entre todos la ficha "La Luna vista desde la Tierra" y posteriormente que completen la actividad 1 en grupos pequeños.

La actividad 2 es muy similar a la anterior pero planteada en un contexto más cotidiano. Sugerimos que esta última sea realizada individualmente una vez que han podido discutir la primera.

Recomendaciones

Tanto en el estudio del presente tema como en el de los eclipses, la principal dificultad reside en que las representaciones con las que se trabaja son esquemas en un plano. A partir de ellos los alumnos deben inferir cómo se ve la Luna desde la Tierra cuando la luz proviene de una dirección diferente de la dirección desde la cual ellos observan. Es importante que el docente los ayude a pensar, por ejemplo, que la Luna llena sólo es posible en el caso en que la Luna no se encuentre alineada con el Sol y la Tierra (en cuyo caso se produciría un eclipse). El hecho de que a veces el Sol, la Luna y la Tierra se encuentren alineados y a veces no es posible porque la Luna se mueve alrededor de la Tierra en un plano diferente al que forma el Sol con los planetas.

Actividad 4: Los eclipses y la relación del eclipse de luna con las fases de la luna

Esta actividad está destinada a introducir algunos conocimientos básicos sobre los eclipses.
El docente introducirá la actividad proponiendo alguna conversación acerca de los eclipses. En general, los alumnos pueden describir lo que se ve desde la Tierra cuando se produce un eclipse, pero no suelen conocer cómo se producen. El docente dará ejemplos para mostrar que un eclipse se produce cuando un cuerpo en su movimiento oculta o "eclipsa" a otro. Para ello deberá comentarles que para que se produzca un eclipse los tres cuerpos deben encontrarse alineados, es decir, formando una recta entre sí. Les dirá que entre los tres astros, la Tierra, la Luna y el Sol, se pueden producir dos tipos de eclipses: el de Luna y el de Sol.
Luego les pedirá que trabajen en la primera pregunta de la ficha "Los eclipses" reunidos en pequeños grupos. Una vez discutidas las situaciones que se presentan en los dibujos y completadas las preguntas del punto a), el docente hará una discusión grupal trabajando y concluyendo las condiciones necesarias para que se produzca un eclipse. La pregunta b) puede ser planteada al grupo total para promover un intercambio que recupere e integre conocimientos relacionados con los movimientos conjuntos de la Tierra y la Luna alrededor del Sol.
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