"Ρολάροντας" το ηλιακό σύστημα

ΓΕΝΙΚΑ

Μια από τις πιο επίμονες παρανοήσεις των μαθητών (ακόμα και των ενηλίκων) είναι πόσος χώρος υπάρχει στο διάστημα! Το ηλιακό μας σύστημα απεικονίζεται συχνά ως μια χούφτα πλανητών σε ίση απόσταση μεταξύ τους, πάντα σε ευθεία γραμμή. Ωστόσο, όπως φαίνεται σε αυτή τη δραστηριότητα, η σχετική απόσταση μεταξύ των πλανητών δεν χωράει και τόσο καλά σε μία μόνο σελίδα.

Σε αυτή τη δραστηριότητα, οι μαθητές θα προβλέψουν την κλίμακα του ηλιακού μας συστήματος και την απόσταση μεταξύ των πλανητών και στη συνέχεια θα ελέγξουν τις απαντήσεις τους χρησιμοποιώντας κλάσματα.

Υλικά

• Ρολό από χαρτί αριθμομηχανής ή χαρτί υγείας
• Μαρκαδόροι

Διαχείριση

• Επειδή η δραστηριότητα χρησιμοποιεί σχετική απόσταση και κλάσματα, το μήκος του χαρτιού δεν είναι και τόσο σημαντικό. Ωστόσο, ένα κομμάτι χαρτί 2 μέτρων, ή μιας "οργιάς" (το μήκος από τις άκρες των δακτύλων του ενός χεριού μέχρι τις άκρες των δακτύλων του άλλου χεριού, όταν τα έχουμε διάπλατα ανοιχτά) είναι συνήθως αρκετό ώστε να μπορέσουν τα παιδιά να ζωγραφίσουν άνετα τις προβλέψεις πάνω του.
• Πέστε στα παιδιά να χρησιμοποιήσουν χρωματιστά μολύβια και μαρκαδόρους για τις εικασίες τους. Στη συνέχεια, μόλις συζητηθούν οι σωστές τοποθεσίες, ας χρησιμοποιήσουν κάτι πιο έντονο, για να σχεδιάσουν τη θέση των πλανητών, όπως λ.χ. έναν μαύρο μαρκαδόρο, για να ξεχωρίζουν εύκολα οι προβλέψεις από τις σωστές θέσεις του κάθε πλανήτη.

Ιστορικό

Μία από τις κοινές παρανοήσεις που έχουν οι άνθρωποι για το ηλιακό μας σύστημα έχει να κάνει με τις σχετικές αποστάσεις μεταξύ των πλανητών.

Σκεφτείτε πόσες φορές έχετε δει το ηλιακό μας σύστημα να αναπαρίσταται σε σχολικά βιβλία ή εικόνες: Οι πλανήτες είναι πάντα ευθυγραμμισμένοι, σε μια περίεργη διάταξη με τον ένα πλανήτη δίπλα στον άλλο, και όλοι να ισαπέχουν μεταξύ τους. Ωστόσο, η αλήθεια είναι ότι οι πλανήτες δεν βρίσκονται σε ευθεία γραμμή και η απόσταση μεταξύ τους είναι πολύ διαφορετική. Για παράδειγμα, η μέση απόσταση μεταξύ της Γης και του Άρη, του γειτονικού μας πλανήτη, είναι περίπου 225 εκατομμύρια χιλιόμετρα, ενώ η απόσταση από τον επόμενο πλησιέστερο πλανήτη μας, τον Δία, είναι περίπου 630 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Και καθώς απομακρυνόμαστε από τον Ήλιο, αυτές οι αποστάσεις γίνονται πραγματικά απίστευτες!

Κατά συνέπεια, όταν στέλνουμε διαστημόπλοια σε πλανήτες όπως ο Κρόνος, καταλήγουμε να πρέπει να διασχίσουμε τεράστιες εκτάσεις κενού χώρου για να φτάσουμε εκεί. Αυτός μάλιστα είναι ένας από τους λόγους που τόσα λίγα διαστημόπλοια έχουν πάει στους εξωτερικούς πλανήτες.

Όμως, πόσο μεγάλοι είναι οι πλανήτες και πόσο μακριά βρίσκονται μεταξύ τους; Δείτε παρακάτω στο σχετικό βίντεο του YouTube πώς συγκρίνονται τα μεγέθη των πλανητών και οι αποστάσεις μεταξύ τους. Θυμηθείτε ότι μπορείτε να βάλετε ελληνικούς υπότιτλους, εάν πατήσετε στις "Ρυθμίσεις" του βίντεο και στη συνέχεια "Υπότιτλοι --> Αυτόματη μετάφραση --> Ελληνικά"

Διαδικασίες

1. Δώστε στους μαθητές μια λωρίδα χαρτιού. Ζητήστε τους να ζωγραφίσουν τον Ήλιο στη μία άκρη και τον Πλούτωνα στην άλλη, χρησιμοποιώντας χρωματιστά μολύβια ή μαρκαδόρους. (Για τους σκοπούς μας, συμπεριλαμβάνουμε τον Πλούτωνα, αν και ο Πλούτωνας δεν θεωρείται ακριβώς πλανήτης. Εάν προτιμάτε, μπορείτε να ονομάσετε το τέλος του χαρτιού "Ζώνη Κάιπερ")
   
   
2. Μάντεψε! Ζητήστε από τους μαθητές να συμπληρώσουν τα υπόλοιπα αντικείμενα του ηλιακού μας συστήματος στο χώρο μεταξύ Ήλιου και Πλούτωνα, δίνοντας προσοχή στις σχετικές αποστάσεις μεταξύ των αντικειμένων. Είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα; Ή μερικά βρίσκονται πιο κοντά σε άλλα;

   
   

3. Τώρα με τις εικασίες τους σημειωμένες, οι μαθητές μπορούν να βρουν τις πραγματικές αποστάσεις μεταξύ των αντικειμένων του ηλιακού συστήματος. Πρώτα, βάλτε τους να διπλώσουν τη λωρίδα στη μέση. Χρησιμοποιώντας ένα έντονο χρώμα, ακριβώς εκεί που έγινε η πτυχή, πρέπει να σημειώσουν τον πλανήτη Ουρανό (Εκεί είναι το 1/2 της απόστασης).

   
   

4. Τώρα, πάρτε την πλευρά όπου υπάρχει ζωγραφισμένος ο Ήλιος και διπλώστε την μέχρι το σημάδι του Ουρανού. Η νέα πτυχή (στο σημείο 1/4) είναι η θέση του Κρόνου.

   
   

5. Επαναλάβετε το τελευταίο βήμα αλλά αυτή τη φορά με την πλευρά του Πλούτωνα. Αυτή η πτυχή (στο σημείο 3/4) είναι ο Ποσειδώνας.

   
   

6. Ξεκινώντας πάλι με τον Ήλιο, διπλώστε τη λωρίδα χαρτιού στο σημάδι του Κρόνου. Αυτή η νέα πτυχή βρίσκεται στο σημείο 1/8 και είναι εκεί που θα βρίσκαμε τον Δία.

   
   

7. Επαναλάβετε ξανά, πηγαίνοντας τον Ήλιο στο νέο σημάδι του Δία. Αυτό αντιπροσωπεύει το 1/16 της απόστασης και είναι όπου βρίσκεται η ζώνη των αστεροειδών.

   
   

8. Επαναλαμβάνοντας άλλη μια φορά, στο σημείο 1/32, βρίσκουμε τον Άρη.

   
   

9. Αυτό σημαίνει ότι όλοι οι εναπομείναντες εσωτερικοί πλανήτες (Γη, Αφροδίτη και Ερμής) βρίσκονται μεταξύ του Άρη και του Ήλιου. Έτσι, όταν ακούμε να τους λένε «εσωτερικούς πλανήτες», καταλαβαίνουμε ότι υπάρχει ένας πολύ καλός λόγος!

   
   

10. Ζητήστε από τους μαθητές να προσθέσουν ένα υπόμνημα στο χαρτί τους για να προσδιορίσουν ποια σημάδια είναι εικασίες και ποιες είναι οι πραγματικές τοποθεσίες των πλανητών.

    

Συζήτηση

• Ρωτήστε τους μαθητές τι τους εξέπληξε σχετικά με τις εικασίες τους σε σχέση με την πραγματική κλίμακα του ηλιακού συστήματος;
• Χωρίζουμε το ηλιακό μας σύστημα σε δύο ομάδες: τους εσωτερικούς και τους εξωτερικούς πλανήτες. Συζητήστε για ποιο λόγο γίνεται αυτό και σε ποιο σημείο, στα μοντέλα των μαθητών, αρχίζει αυτός ο διαχωρισμός
• Εκτός από εσωτερικούς και εξωτερικούς πλανήτες, έχουμε ένα άλλο όνομα για αυτές τις ομάδες, με βάση τις φυσικές τους ιδιότητες. Ρωτήστε τους μαθητές τι γνωρίζουν για τη σύνθεση των εσωτερικών πλανητών έναντι των εξωτερικών πλανητών που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη διάκρισή τους. (Γαιώδεις πλανήτες - αέριοι γίγαντες - παγωμένοι γίγαντες)
• Μερικοί πλανήτες είναι πιο κοντά στη Γη, αλλά μικροί, ενώ άλλοι είναι μεγαλύτεροι αλλά πιο μακριά. Ποιον πιστεύουν οι μαθητές ότι μπορούσαν να δουν ευκολότερα στον νυχτερινό ουρανό; (Τους κοντινούς αν και μικρότεροι, γιατί φωτοβολούν περισσότερο)