1. Τίτλος

ΠΛΑΝΗΤΗΣ ΓΗ

2. Εμπλεκόμενες γνωστικές περιοχές

Γεωγραφία Α΄ Γυμνασίου : Το φαινόμενο της εναλλαγής μέρας – νύχτας, το φαινόμενο της εναλλαγής μέρας – νύχτας και ο Παγκόσμιος χάρτης, η περιφορά της Γης: 4 εποχές και οι 4 εποχές και ο παγκόσμιος χάρτης

 

3. Γνώσεις και αντιλήψεις των μαθητών

Οι έννοιες όπως «εναλλαγή μέρας – νύχτας» και «εναλλαγή των εποχών» μπορεί να θεωρούνται εύκολες ακόμα και αυτονόητες. Στη σχολική πράξη, όμως, οι μαθητές της Α΄ Γυμνασίου στο μάθημα της Γεωγραφίας δυσκολεύονται να τις κατανοήσουν εφόσον οι έννοιες αυτές εμπλέκονται με πολλές άλλες «περιφερειακές» όπως για παράδειγμα περιφορά, περιστροφή, κλίση του άξονα της Γης, παράλληλες ηλιακές ακτίνες και απαιτούν αφαιρετικές ικανότητες. Από την άλλη, ο χρόνος διδασκαλίας δεν είναι αρκετός για να ακολουθήσει ο διδάσκων τα πορίσματα του «εποικοδομητισμού» μέσα σε συνθήκες καθημερινής διδακτικής πράξης.

 

4. Στόχοι

• Να μάθουν κάποια βασικά στοιχεία για τις διαστάσεις της Γης.

• Να καταλάβουν ότι η Γη κινείται αδιάκοπα.

• Να διαπιστώσουν ότι οι κινήσεις της Γης συνδέονται με διάφορα φαινόμενα και ποια είναι αυτά.

 

5. Λογισμικό – συνδυασμός λογισμικών

Το λογισμικό «ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ Α΄ ΚΑΙ Β΄ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ» έχει σχεδιασθεί για να υποστηρίξει τη διδασκαλία της Γεωγραφίας της Α΄ και Β΄ Γυμνασίου με το νέο ΑΠΣ.

 

6. Διάρκεια

Δύο διδακτικές ώρες για την εφαρμογή τεσσάρων προσομοιώσεων και δύο φύλλων εργασίας στην τάξη.

 

7. Οργάνωση τάξης & απαιτούμενη υλικοτεχνική υποδομή

Οι μαθητές μπορούν να εργαστούν ατομικά στην αίθουσα διδασκαλίας με τον προσωπικό τους φορητό υπολογιστή ή στο σχολικό εργαστήριο Πληροφορικής σε ομάδες 2-3 ατόμων. Εναλλακτικά, το μάθημα μπορεί να γίνει στην αίθουσα διδασκαλίας με έναν υπολογιστή και έναν βιντεο-προβολέα.

 

8. Περιγραφή και αιτιολόγηση του σεναρίου

Σύμφωνα με την προτεινόμενη παιδαγωγική προσέγγιση πριν από την παρουσίαση των τεσσάρων προσομοιώσεων των φαινομένων που μας ενδιαφέρουν εδώ, θα πρέπει ο διδάσκων να παρουσιάσει «το μοντέλο με την υδρόγειο σφαίρα που περιστρέφεται γύρω από ένα σταθερό αντικείμενο» ώστε να εξοικειωθούν οι μαθητές με τις συγκεκριμένες «περιφερειακές» έννοιες.

1Η ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΩΡΑ

Α1. Το φαινόμενο της εναλλαγής μέρας - νύχτας.

Οι μαθητές έχουν τη δυνατότητα να παρατηρούν από πολύ μακριά την Γη καθώς αυτή περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της σε ένα εικοσιτετράωρο.  Στην οθόνη παρουσιάζεται ο πλανήτης Γη καθώς φωτίζεται από τις ακτίνες του Ήλιου μια μέρα του Καλοκαιριού. Παρατηρήστε ότι η Γη, που μπορεί να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της από τη δυτικά προς ανατολικά, στρέφει το Βόρειο Ημισφαίριο της προς τον Ήλιο. Με άλλα λόγια ο άξονας της Γης παρουσιάζει μια κλίση 23,5 μοίρες προς τον Ήλιο.

 

Πρώτα απ΄ όλα ο πλανήτης Γη καθώς περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του σε 24 ώρες ορισμένα μέρη είναι φωτεινά (εκεί έχουμε μέρα) και άλλα είναι σκοτεινά (εκεί έχουμε νύχτα). Σε έναν τόπο της Γης, η εναλλαγή μέρας - νύχτας αντιστοιχεί στο πέρασμα αυτού του τόπου, διαδοχικά, από μια φωτεινή ζώνη σε μια ζώνη σκιάς από τη Γη.

Στη συνέχεια θα πρέπει  να επισημανθεί  η περιοδικότητα του φαινομένου. Κάθε 24 ώρες το φαινόμενο της εναλλαγής μέρας – νύχτας επαναλαμβάνεται συνεχώς το ίδιο όπως εύκολα μπορεί να επιβεβαιωθεί από τους μαθητές με τη χρήση του κουμπιού «κίνηση βήμα – βήμα» από το πιλοτήριο. Εδώ, δίνεται η ευκαιρία στους μαθητές να διακρίνουν τις έννοιες «μέρα» και «νύχτα». 

Τέλος, ζητείται από τους μαθητές να εξετάσουν και να δικαιολογήσουν το «μοντέλο των παράλληλων ακτίνων». Αξίζει να σημειωθεί ότι σ΄ αυτή τη φάση δεν ασχολούμαστε με το πως πέφτουν οι ακτίνες στις διάφορες περιοχές της Γης μια και αυτό θα αποτελέσει αντικείμενο στη μελέτη των εποχών.

Συνοπτικά, σ΄ αυτήν την ενότητα (η οποία μπορεί να διαρκέσει μία διδακτική) επισημαίνονται τα ακόλουθα σημεία:

1.         Περιστροφή της Γης, από Δυτικά προς Ανατολικά, γύρω από τον άξονά της σε 24 ώρες (επιβεβαίωση).

2.         Κλίση του άξονα της Γης.

1.         Υπόθεση ότι οι ηλιακές ακτίνες είναι παράλληλες και πέφτουν πάνω στην επιφάνεια της Γης.

2.         Η εναλλαγή μέρας - νύχτας σε έναν τόπο αντιστοιχεί στο πέρασμα αυτού του τόπου, διαδοχικά, από μια φωτεινή ζώνη σε μια ζώνη σκιάς από τη Γη (επιβεβαίωση).

Η εμφάνιση της αναπαράστασης «Θέα από το Βόρειο Πόλο» μπορεί να συνδυαστεί με κατάλληλες ερωτήσεις.

Εναλλακτικά:

Μπορείτε να δώσετε στους μαθητές το «φύλλο εργασίας 1» για την εναλλαγή μέρας – νύχτας.

2Η ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΩΡΑ

Β1. Περιφορά της Γης: 4 εποχές

Η προτεινόμενη διδακτική προσέγγιση, χωρίς τη χρήση συγκεκριμένου «φύλλου εργασίας», ακολουθεί τις δύο προηγούμενες ενότητες (για το φαινόμενο μέρα – νύχτα) και περιλαμβάνει 4 διακριτές φάσεις:

Παρατήρηση è Πρόβλεψη è Επιβεβαίωση è Ολοκλήρωση

Πριν από αυτό ενημερώνουμε τους μαθητές για τους στόχους της διδασκαλίας μας με τη χρήση δύο προσομοιώσεων που αναφέρονται στην περιφορά της Γης γύρω από τον Ήλιο.

Φάση Παρατήρησης

Οι μαθητές είναι μπροστά στην οθόνη που περιλαμβάνει ένα πλαίσιο με τον Ήλιο και τη Γη. Ζητείται από τους μαθητές να χρησιμοποιήσουν μόνο το κουμπί «κίνηση βήμα – βήμα» του πιλοτηρίου και να παρακολουθήσουν προσεκτικά την Γη (και τον άξονά της) καθώς περιφέρεται γύρω από τη Γη. Κάθε κλικ στο κουμπί αντιστοιχεί σε μήνα του έτους. Με 12 κλικ η Γη πραγματοποιεί μια περιφορά γύρω από τον Ήλιο.

Φάση Πρόβλεψης

Οι μαθητές καλούνται να περιγράψουν το φαινόμενο και να διατυπώσουν υποθέσεις για το «πού βρίσκεται η Γη το Χειμώνα, το Φθινόπωρο, το Καλοκαίρι και την Άνοιξη».

Φάση Επιβεβαίωσης

Οι μαθητές επαναλαμβάνουν το ίδιο αλλά αυτή τη φορά έχουν ενεργοποιήσει το κουμπί Α του πιλοτηρίου. Τώρα, οι μαθητές παρατηρούν την κίνηση της Γης βήμα – βήμα και ταυτόχρονα διαβάζουν τις πληροφορίες που αναφέρονται στην εκάστοτε θέση της Γης. Τέλος, οι μαθητές ζητάνε με το κατάλληλο κουμπί του πιλοτηρίου να εμφανιστεί σε ένα πλαίσιο η προσομοίωση των ακτίνων που πέφτουν στη Γη και επαναλαμβάνουν την περιφορά της Γης γύρω από τον Ήλιο.

Στη συνέχεια, τους ζητείται να επινοήσουν έναν κανόνα που να τους επιτρέπει να απαντάνε σε  ερωτήματα όπως για παράδειγμα: Πότε έχουμε Χειμώνα ή Καλοκαίρι στην Ελλάδα; Πότε έχουμε Χειμώνα ή Άνοιξη στη Νότια Αφρική; 

Φάση Ολοκλήρωσης - Αξιολόγησης

Ο διδάσκων διατυπώνει ερωτήματα σχετικά με την εποχές και την εναλλαγή τους τόσο για χώρες του Βόρειου ημισφαιρίου όσο και για το Νότιο ημισφαίριο. Οι μαθητές απαντούν και ελέγχουν την ορθότητα της απάντησής τους. Ο διδάσκων διορθώνει τους μαθητές και διατυπώνει τα κριτήρια εμφάνισης των τεσσάρων εποχών.

Ο διδάσκων προτρέπει τους μαθητές να επισκεφθούν τις σχετικές ιστοσελίδες με τις Βιογραφίες του Αρίσταρχου (για την ιδέα του Ηλιοκεντρικού Συστήματος), του Κέπλερ (για την ιδέα της ελλειπτικής τροχιάς)  και του Νεύτωνα.

Εναλλακτικά:

Μπορείτε να δώσετε στους μαθητές το «φύλλο εργασίας 2» για την εναλλαγή των τεσσάρων εποχών.

Όμως, σε καμιά περίπτωση δεν ζητείται η απομνημόνευση των εικόνων και των θέσεων. Η προσομοίωση αυτή, όπως εξάλλου και οι προηγούμενες, αποτελεί μόνο μια βάση για επισήμανση γεγονότων ή για επιβεβαίωση ιδεών των μαθητών.  

Τέλος, με τις ερωτήσεις αξιολόγησης και το παιχνίδι των τεσσάρων εποχών (τοποθετώντας τις «φάσεις» της Γης και τις αντίστοιχες εποχές), οι μαθητές μπορούν να «αξιολογηθούν» στην εμπέδωση της ενότητας αυτής.

Τα δυο φύλλα εργασίας ανταποκρίνονται στους έξι διδακτικούς στόχους που έχουν τεθεί.

 

9. Φύλλα εργασίας

Το 1ο φύλλο εργασίας: Η εναλλαγή μέρας νύχτας.

Στην οθόνη παρουσιάζεται η εναλλαγή μέρας - νύχτας μια χειμωνιάτικη ημέρα (6 Ιανουαρίου 2004). Στο πάνω δεξιό μέρος της οθόνης παρουσιάζεται η Γη όπως φαίνεται σε φωτογραφίες παρμένες από τον ελληνικό δορυφόρο HELLAS-SAT 2 κάθε τρεις ώρες. Στο αριστερό μέρος της οθόνης παρουσιάζεται η εναλλαγή μέρας - νύχτας στις 6 Ιανουαρίου στην περιοχή της Μεσογείου, κάθε τρεις ώρες. Οι μαθητές καλούνται να παρατηρήσουν προσεκτικά τη μετακίνηση του ορίου μέρας - νύχτας με την πάροδο του χρόνου και με τη βοήθεια των κουμπιών του χειριστηρίου να παρακολουθούν  βήμα – βήμα την εναλλαγή μέρας - νύχτας στην περιοχή της Γης όπως φαίνεται από το δορυφόρο.

Το λογισμικό προσφέρει και μιαν άλλη δυνατότητα: να παρακολουθούμε τις γήινες ζώνες που έχουν μέρα ή νύχτα στον παγκόσμιο χάρτη.  Μπορούμε να ζητήσουμε από τους μαθητές να «δουν» αυτές τις ζώνες, έστω και μια φορά, χωρίς όμως να επιδιώξουμε συζήτηση και ερμηνείες. Πρόκειται για μια δραστηριότητα που απαιτεί υψηλή αφαιρετική ικανότητα.

Σημείωση: Σε περίπτωση που δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί η διδασκαλία στο εργαστήριο για διαφόρους λόγους, προτείνουμε την παρουσίαση των φαινομένων με τη βοήθεια του βιντεοπροβολέα. Και σ΄ αυτήν την περίπτωση φροντίζουμε να ακολουθούμε τις 4 φάσεις: 

Παρατήρηση à Πρόβλεψη à Επιβεβαίωση à Ολοκλήρωση

όπως παρουσιάζεται αμέσως παρακάτω.

 

Το 2ο φύλλο εργασίας: Οι 4 εποχές

Στην οθόνη αυτή προσομοιώνεται το φαινόμενο των τεσσάρων εποχών μέσα από τρεις αναπαραστάσεις:

Στην πρώτη αναπαράσταση, τη βασική,  προσομοιώνεται η κίνηση του πλανήτη Γη γύρω από τον ακίνητο Ήλιο. Με κάθε κλικ η Γη μεταφέρεται σε θέσεις που αντιστοιχούν σε κάθε μήνα του έτους.

Στη δεύτερη αναπαράσταση, παρουσιάζεται το μέρος της γήινης επιφάνειας που φωτίζεται από τον Ήλιο δηλαδή τα μέρη της Γης που έχουν μέρα.

Στην τρίτη αναπαράσταση (παγκόσμιος χάρτης) έχουμε την ευκαιρία να παρατηρούμε  ταυτόχρονα στην οθόνη αυτές τις ζώνες της γήινης επιφάνειας που έχουν μέρα και αυτές που έχουν νύχτα. Προσέξτε τις συντεταγμένες του τόπου (γεωγραφικό μήκος - δυτικό w η ανατολικό Ε - και πλάτος - βόρειο N ή νότιο S)  πάνω από τον οποίο βρίσκεται ο Ήλιος.

Η τέταρτη προσομοίωση επαναλαμβάνει τις βασικές ιδέες της προηγούμενης ενότητας και τις διευρύνει. Μπορεί να αποτελέσει:

α) ένα εργαλείο αξιολόγησης των μαθητών σύμφωνα με τα παραπάνω,

β) μια ευκαιρία να γνωρίσουν οι μαθητές μια επιπλέον αναπαράσταση.

Με το δεύτερο φύλλο εργασίας υλοποιούνται ο τρίτος και τέταρτος διδακτικός στόχος.

 

10. Πρόσθετες πληροφορίες

 

Επιλογές Διαδικτυακών Τόπων

(ημερομηνία τελευταίου ελέγχου: 02/04/2009)

 

http://www.educnet.education.fr/meteo/rayonn/jour_nui/html/jn00.htm

 

Το φαινόμενο της εναλλαγής μέρας – νύχτας εισάγεται με τη χρήση φωτογραφιών από δύο δορυφόρους, τον METEOSAT 7 και 5. Πρόκειται για δύο γεωστατικούς δορυφόρους που βρίσκονται σε απόσταση 36000 km από το κέντρο της Γης, διαγράφοντας περίπου κυκλικές τροχιές στο επίπεδο του Ισημερινού, με περίοδο περιφοράς γύρω από τη Γη ίση με 24 ώρες. Ο πρώτος βρίσκεται συνεχώς πάνω από το σημείο (λ=0, φ=0) στο κόλπο της Γουινέας και ο δεύτερος πάνω από τον Ινδικό Ωκεανό (λ=63 και φ=0).

 

http://www.educnet.education.fr/meteo/rayonn/saisons/html/saisons0.htm

 

Το φαινόμενο της εναλλαγής των εποχών παρουσιάζεται με τη βοήθεια φωτογραφιών που λαμβάνονται από γεωστατικούς δορυφόρους. Ο δικτυακός τόπος, επίσημος εκπαιδευτικός κόμβος του γαλλικού Υπουργείου παιδείας, προσφέρει αναλυτικά τους διδακτικούς στόχους μιας διδασκαλίας καθώς επίσης και  μια παιδαγωγική προσέγγιση του φαινομένου.

 

http://hea-www.harvard.edu/ECT/the_book/Chap2/Chapter2.html

 

Από το site του Πανεπιστημίου του Harvard μπορούμε να μελετήσουμε το φαινόμενο των εποχών με παραδοσιακά μέσα. Δεν παρέχει προσομοιώσεις αλλά προσφέρει πολλές δραστηριότητες για τους μαθητές.

 

http://culturesciencesphysique.ens-lyon.fr/Entree_par_medium/Animations/anim_eclairement/Eclairement.swf

 

Ο γαλλικός δικτυακός τόπος της Ακαδημίας της Λυών μας προσφέρει ένα εξειδικευμένο πρόγραμμα – προσομοίωσης του φαινομένου εναλλαγής των εποχών. Σε μια περιοχή της οθόνης παρακολουθούμε την προσομοίωση της κίνησης της Γης γύρω από τον Ήλιο, σε μια άλλη αναπαριστάνονται οι ακτίνες του ήλιου που πέφτουν πάνω στην επιφάνεια της Γης.

 

http://reference.allrefer.com/encyclopedia/

 

Μια ενδιαφέρουσα εγκυκλοπαίδεια με μορφή Υπερκειμένου μας προσφέρει κυρίως ορισμούς των όρων που εμπλέκονται στο φαινόμενο των εποχών.

 

http://passporttoknowledge.com/scic/sunandseasons/

Παρουσιάζονται πολλές δραστηριότητες όπως η προσομοίωση του φαινομένου «εναλλαγής μέρας – νύχτας» με τη χρήση της υδρογείου σφαίρας και με άλλα απλά μέσα με τρόπο που να βοηθάει στην εξήγηση του. Δεν αξιοποιεί τις ΤΠΕ για τη διδασκαλία των εποχών.

 

http://www.srrb.noaa.gov/highlights/sunrise/sunrise.html

 

Παρέχει ένα μικρό λογισμικό το οποίο δίνει απάντηση στο ερώτημα: Πότε ανατέλλει και πότε δύει ο Ήλιος;

 

http://physique.paris.iufm.fr/astro/saisons/cycle3.htm

 

Η πιο ενδιαφέρουσα προσέγγιση: από τα γεγονότα και την παρατήρηση στη διατύπωση υποθέσεων και συμπερασμάτων.

 

http://www.calle.com/world/

 

Από το δικτυακό τόπο μπορείτε να πληροφορηθείτε τις γεωγραφικές συντεταγμένες των πόλεων όλου του κόσμου.

 

http://www.fourmilab.ch/cgi-bin/uncgi/Earth/

 

Ο καλύτερος δικτυακός τόπος για τη λήψη φωτογραφιών από δορυφόρους της Γης.

 

http://www.astronomy.org/programs/seasons/

 

Ιδιαίτερα καλός δικτυακός τόπος για όποιον ενδιαφέρεται να τεκμηριώσει τις εξηγήσεις των φαινομένων της εναλλαγής μέρας – νύχτας και των εποχών.

 

Βιβλιογραφία

-         Coudec P. (1964): Η Ιστορία της Αστρονομίας, εκδ. Ζαχαρόπουλος.

-         Coue A. & Vignes M. (1995): Decouverte de la matiere et de la technique, ed. Hachette.

-         Couper H. & N. Henbest (1994): Ανακαλύπτω το Σύμπαν (How the Universe works), εκδ. Ερευνητές.

-         Driver R., Guesne E., Tiberghien A. (1993): Οι ιδέες των παιδιών στις φυσικές επιστήμες, εκδ. ΕΝΩΣΗ ΕΛΛΗΝΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ.

-         Farndon J. (1992): Ανακαλύπτω τη Γη (How the Εαρτη works), εκδ. Ερευνητές.

-         Grenet M. (2001): Το πάθος για τα άστρα το 17ο αιώνα. Από την αστρολογία στην αστρονομία, εκδ. Παπαδήμα.

-         McDermott L. (1996) : Physics by inquiry, Vol. 1, ed. J. Wiley & Sons.

-         Merenne-Schoumaker, B. (1994): Didactique de la Geographie, ed. Nathan.

-         The Open University (1986): Μέτρηση του Ηλιακού συστήματος, εκδ. Κουστουμπός.

-         Θεοδοσίου Σ. & Δανέζης Μ. (1994): Μετρώντας τον άχρονο χρόνο. Ο χρόνος στην Αστρονομία, εκδ. Δίαυλος.

-         Μακρή Γ. (1991): Ο ΚΑΙΡΟΣ, εκδ. συγγραφέα.

-         Περιοδικό ASTER No 7 (1988): Modeles et modelisation, INRP.