Pory roku

Poprawna odpowiedź

(1) - B,

(2) - C

Wymaganie ogólne

3 Wskazywanie w otaczającej rzeczywistości przykładów zjawisk opisywanych za pomocą poznanych praw i zależności fizycznych.

Wymaganie szczegółowe

Komentarz

Występowanie pór roku na Ziemi jest rzeczą oczywistą, szczególnie dla mieszkańców naszych szerokości geograficznych. Bezpośrednią przyczyną tego zjawiska jest fakt iż oś ziemska jest nachylona pod pewnym kątem do płaszczyzny w której Ziemia obiega Słońce. Dzięki temu warunki oświetleniowe panujące na danym obszarze są ściśle związane z ruchem obiegowym naszej planety i powtarzają się cyklicznie w odstępie rocznym. Niemniej eliptyczny kształt ziemskiej orbity sam w sobie nie jest przyczyną powstawania pór roku. Taki kształt orbity powoduje jedynie niewielką różnicę pomiędzy długością lata a zimy. W naszych szerokościach geograficznych zima trwa o kilka dni krócej niż lato, ponieważ Ziemia znajduje się wówczas najbliżej Słońca i porusza się z maksymalną prędkością.

Prezentowane zadanie sprawdza umiejętność poprawnej interpretacji przyczyn występowania pór roku na Ziemi. Na dołączonym do zadania rysunku przedstawione zostało położenie Ziemi względem Słońca w styczniu oraz lipcu. Podana została również odległość pomiędzy Ziemią a Słońcem w tych  miesiącach. Porównanie wartości liczbowych nie pozostawia wątpliwości, że zmiana odległości Ziemia-Słońce w trakcie ruchu obiegowego Ziemi jest niewielka. Również w treści zadania podano informację, że spłaszczenie ziemskiej orbity jest znacznie mniejsze niż zostało to zobrazowane na rysunku. Zatem dokładne przeanalizowanie rysunku powinno doprowadzić do wniosku, że prawidłową odpowiedzią jest kombinacja odpowiedzi 1.B. i 2.C.: „Występowanie pór roku na Ziemi nie wynika ze zmian odległości Ziemi od Słońca, ponieważ zmiana odległości Ziemia-Słońce jest niewielka”. Warto zauważyć, że gdyby rzeczywiście pory roku były skutkiem zmiany odległości pomiędzy Ziemią  a Słońcem, zimą w naszych szerokościach geograficznych byłoby cieplej niż latem, ze względu na fakt, że w tym okresie nasza planeta znajduje się najbliżej Słońca.

W badaniu w którym wzięli udział uczniowie trzecich klas gimnazjum prawidłowej odpowiedzi udzieliło zaledwie 10% uczniów. Większość osób (81%) w pierwszej części zadania wybierało odpowiedź  A, twierdząc, że „występowanie pór roku na Ziemi wynika ze zmian  odległości Ziemi od Słońca”. Uczniowie decydujący się na taką odpowiedź najczęściej podawali w drugiej części zadania wyjaśnienie B. „ponieważ odległość Ziemia-Słońce zmienia się w ciągu roku”. Niemniej, jak już wspomniano, zmiana odległości pomiędzy Ziemią a Słońcem jest minimalna i w żaden sposób nie może stanowić wyjaśnienia obserwowanego zjawiska.

Badania przeprowadzone przez Pracownię Przedmiotów Przyrodniczych wykazały, że podobny problem pojawia się w przypadku zadań z geografii poświęconych temu samemu zagadnieniu. Być może przyczyną problemu jest fakt, że uczniowie nie rozumieją jak istotnym czynnikiem w powstawaniu pór roku jest nachylenie osi ziemskiej w stosunku do płaszczyzny jej orbity, uznając za przyczynę zjawiska ruch obiegowy Ziemi wokół Słońca.  Jednak wyjaśnienie to jest niepełne, ponieważ sam ruch obiegowy nie wystarcza aby wywołać zjawisko pór roku – w Układzie Słonecznym nie obserwujemy tego zjawiska jedynie dla planet dla których nachylenie osi do płaszczyzny orbity jest minimalne.

Słowa kluczowe