4. METAS Y OBSTACULOS ASTRONOMIA - RUA

Joaquin Martinez Torregrosa
Firmado digitalmente por Joaquin Martinez Torregrosa
Nombre de reconocimiento (DN): cn=Joaquin Martinez Torregrosa, o=Universidad de Alicante, ou=Didactica de las Ciencias Experimentales, email=joaquin.martinez@ua.es, c=ES
Fecha: 2012.02.02 19:31:36 +01'00'
META ORIENTADORA, PROBLEMA Y SUBPROBLEMAS ESTRUCTURANTES, PASOS NECESARIOS
Y OBSTÁCULOS ASOCIADOS “LAS ESTACIONES DEL AÑO. EL SISTEMA SOL/ TIERRA”
META ORIENTADORA (U OBJETIVO-CLAVE)
• Que comprendan y puedan utilizar funcionalmente un modelo del Sistema Sol/ Tierra que les permita
explicar las regularidades observables en el movimiento del Sol y realizar predicciones sobre cómo se moverá
el Sol en su localidad y en otros puntos de la Tierra
PROBLEMA ESTRUCTURANTE
¿Cómo deben moverse el Sol y/o la Tierra para que
se produzcan los cambios en el movimiento del Sol
que podemos observar desde nuestra localidad o en
cualquier punto de la Tierra?
SUBPROBLEMAS ESTRUCTURANTES
•
¿Existen regularidades, ciclos, en el movimiento del
Sol?
• ¿Cómo deben moverse el Sol y la Tierra para que
ocurran los ciclos que observamos?
METAS PARCIALES (O PASOS NECESARIOS) Y OBSTÁCULOS ASOCIADOS
1. Ser conscientes del interés práctico de conocer con precisión el movimiento de los astros
y de la influencia que ha tenido la evolución del pensamiento científico sobre el modelo
Sol/ Tierra en el pensamiento y cultura occidentales.
Posibles obstáculos:
• Una visión descontextualizada y lineal de la ciencia
• La imagen transmitida por los textos, medios de comunicación, ..., hace que
parezca “evidente” cómo es el sistema Solar
2. Conocer con precisión (suficiente para realizar predicciones aproximadas, para orientarse
espacial y temporalmente con el Sol en su localidad) los ciclos y simetrías en el
movimiento del Sol en su localidad y en otros lugares de la Tierra.
Posibles obstáculos:
• Ideas espontáneas (de origen social y escolar) sobre aspectos observables del
movimiento del Sol. Por ejemplo: creer que el Sol sale/ se pone siempre por el
Este/ Oeste; que el Sol llega a estar sobre nuestra cabeza en verano (en Alicante);
asignar carácter extremo al verano e invierno, e intermedio a primavera y otoño
(influidos por aspectos climatológicos). A lo largo del desarrollo de las clases
hemos detectado una idea espontánea no citada en la literatura didáctica:
identificación de la elevación del Sol sobre el horizonte con la distancia Sol-Tierra
(alrededor de un 30 % de los alumnos de Magisterio).
•
Aprendizaje repetitivo anterior de definiciones estereotipadas, sin referente
práctico alguno. Por ejemplo: puntos cardinales, meridiano (línea N/S o
meridiana), paralelo, Ecuador, ..
•
Estereotipos sobre cómo es el movimiento del Sol en otras latitudes (confusión
entre lo que ocurre en los polos y en los círculos polares; los días tienen que ser
más cortos cuanto más al Norte; en el Ecuador el Sol siempre está en la vertical; ..)
•
Inexperiencia en el manejo de técnicas e instrumentos para la observación
astronómica (dibujar el horizonte natural; orientarse con la brújula; utilizar un
nomon y un cuadrante; dibujar la trayectoria del Sol con la ventana astronómica,
...)
•
La analogía térmica: asocian la mayor o menor temperatura únicamente con la distancia
Sol/ Tierra. Eso hace que desconsideren la influencia de la inclinación de la luz del Sol
respecto al suelo o factores geográficos, a la hora de explicar por qué hace más calor en
una fecha determinada (en algunos casos –cuando utilizan el modelo Sol/ Tierra- mezclan
ambos factores, pero utilizando en el fondo la distancia como factor principal).
3. Inventar y apropiarse de un modelo del Sistema Sol/ Tierra que explique los ciclos y
simetrías en el movimiento del Sol (alternancia día/ noche; duración del día; orto/ocaso y la
elevación angular máxima). Ello supone dos grandes pasos necesarios:
•
Colocar en la Tierra esférica un observador –con todo lo necesario para seguir el
movimiento del Sol (plano del horizonte y vertical; puntos cardinales; nomon, ..)- que
corresponda al observador real en el suelo, en su localidad
•
Utilizar el modelo Sol/ Tierra en el espacio (prototipo) y gráficamente (en el papel),
determinando cómo debe moverse para que el observador colocado en la Tierra
esférica “vea” lo mismo que el observador real. Es decir, utilizar el modelo para
explicar el movimiento del Sol en los días singulares (equinoccios y solsticios) y sus
ciclos, tanto en su localidad como en otro punto de la Tierra.
Posibles obstáculos:
• La visión espacial y la relatividad visual (obstáculo histórico: Copérnico hizo
grandes esfuerzos para convencer a sus contemporáneos de que se “vería lo mismo”
independientemente de que girara el Sol alrededor de la Tierra o la Tierra sobre sí
misma). Tienen que pasar la observación realizada desde una esfera en movimiento
(la Tierra) a la observación que se vería en el suelo, y viceversa.
•
El uso anterior reiterado de modelos gráficos del sistema Sol/ Tierra deformados y
erróneos: por su escala; por acentuar la trayectoria elíptica (cuando es prácticamente
circular) de la Tierra; por colocar erróneamente el Sol más cerca de la Tierra en el
verano del hemisferio Norte; y por dibujar la luz del Sol como haces divergentes (en
vez de paralelos) cuando llega a la Tierra.
•
Identificación de observaciones y explicaciones: asignan el estatus de “hecho” a
aspectos que forman parte del modelo, fruto de invenciones. Por ej.: creen que es
observable la distancia Sol/ Tierra; o la “inclinación del eje”; identifican altura sobre
el suelo con distancia Sol/ Tierra, mayor duración con mayor cercanía,.. .
•
La analogía térmica: asocian la mayor o menor temperatura únicamente con la
distancia Sol/ Tierra. Se trata de la idea espontánea más arraigada (como muestran
las investigaciones hechas sobre la comprensión del modelo Sol/ Tierra) y requiere
un tratamiento específico hasta que puedan explicar con comprensión las múltiples
causas de la diferencia de temperatura media sin recurrir a la distancia Sol/ Tierra.
•
El aprendizaje anterior de definiciones estereotipadas: eje “inclinado”, meridiano,
paralelo, latitud y longitud; que deben ser sustituidas por conceptos con referentes
prácticos, medibles y, sobre todo, con sentido dentro de un proceso de solución de
algún problema (¿cómo podemos saber dónde nos encontramos en la esfera terrestre
si vivimos en su superficie?).